astronomía, exoplanetas
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| Impresión artística de Próxima Centauri b, uno de los planetas que orbitan la estrella más cercana al Sol. Fuente: Ramon Andrade 3DCiencia/Science Photo Library |
Los científicos espaciales recuerdan 30 años de descubrimientos de exoplanetas, desde filas de enormes "supertierras" hasta mundos con órbitas perfectamente sincronizadas.
Hace treinta años, esta semana, dos astrónomos suizos anunciaron que habían descubierto el primer planeta conocido orbitando una estrella similar al Sol . El descubrimiento ganador del Nobel , publicado posteriormente en las páginas de Nature 1 , fue la culminación de siglos de sueños y décadas de búsqueda de mundos más allá del Sistema Solar.
También marcó el inicio de un torbellino de descubrimientos . Desde entonces, los astrónomos han descubierto más de 6.000 exoplanetas, además de indicios de miles más. Muchos fueron detectados por las misiones Kepler y el Satélite de Sondeo de Exoplanetas en Tránsito (TESS) de la NASA, con la contribución de otros telescopios.
El zoológico exoplanetario alberga una gran diversidad de criaturas. Hay "Júpiter calientes" que giran a gran velocidad alrededor de sus estrellas, incluyendo el planeta descubierto hace 30 años, que orbita la estrella 51 Pegasi. Hay "supertierras" y "minineptunos", clasificados por su masa en comparación con la de los planetas del Sistema Solar, que se encuentran entre los exoplanetas más comunes encontrados hasta la fecha. Hay sistemas repletos de múltiples planetas que se mueven a un ritmo casi musical entre sí; planetas errantes que flotan libremente en la galaxia; y mundos alienígenas que orbitan dos estrellas a la vez, como el planeta ficticio Tatooine de Star Wars.
“Cada uno es un mundo completamente nuevo, repleto de posibilidades y potencial, generalmente diferente a todo lo que hemos visto antes y que desafía nuestras nociones de cómo son los planetas y sistemas planetarios “normales””, dice Jessie Christiansen, astrónoma del Instituto de Tecnología de California en Pasadena.
Nature preguntó a algunos astrónomos sobre sus exoplanetas favoritos y recibió una amplia gama de sugerencias.
Próxima Centauri: Cercana y visitable
En la parte superior de muchas listas de recomendaciones se encuentran los dos —o posiblemente tres— pequeños planetas que orbitan alrededor de Próxima Centauri, que es la estrella más cercana al Sol, a solo 1,3 parsecs de distancia en la constelación de Centauro.
El primer planeta Próxima se descubrió en 2016 mediante el Observatorio Europeo Austral en Chile . Probablemente tiene el tamaño de la Tierra y orbita dentro de la zona habitable de su estrella, la distancia a la que podría existir agua líquida en su superficie. Un segundo planeta confirmado se encuentra justo fuera de la zona habitable y probablemente es un poco más pequeño que la Tierra .
La proximidad de Próxima Centauri significa que estos planetas son las mejores opciones para que una nave interestelar los visite, afirma Jean Schneider, astrónomo del Observatorio de París (Francia). El primer esfuerzo para desarrollar una nave de este tipo —un proyecto de 100 millones de dólares conocido como Breakthrough Starshot— ha fracasado, según se informa .
De todos modos, “antes de que acabe el siglo llegaremos allí”, afirma Schneider.
Hay siete planetas del tamaño de la Tierra en el sistema TRAPPIST-1. Fuente: NASA/JPL-Caltech/R. Hurt, T. Pyle (IPAC)
TRAPPIST-1: Los mundos de la Tierra todos en fila
Otro favorito es el sistema planetario alrededor de la estrella TRAPPIST-1, que se encuentra a unos 12 pársecs de la Tierra, en la constelación de Acuario. Siete mundos del tamaño de la Tierra orbitan la estrella , descubierta en 2016 y 2017.
Algunos de los planetas de TRAPPIST-1 se encuentran en la zona habitable, lo que convierte al sistema en un laboratorio ideal para explorar la evolución de planetas del tamaño de la Tierra a diferentes distancias de su estrella. El Telescopio Espacial James Webb (JWST) , en particular, ha estado rastreando los planetas de TRAPPIST-1 en busca de cualquier indicio de atmósfera. Hasta ahora, las noticias han sido mayoritariamente negativas , lo cual no sorprende, ya que la estrella es extremadamente activa.
Pero los astrónomos afirman que hay mucho que aprender sobre las condiciones que podrían propiciar la habitabilidad en algunos de los planetas de TRAPPIST-1. El mes pasado, por ejemplo, astrónomos que utilizan el JWST informaron que el planeta «e» aún tiene posibilidades de tener atmósfera .
“Además, si estuvieras en su superficie, los demás planetas parecerían lunas en su cielo”, dice Néstor Espinoza, astrónomo del Instituto Científico del Telescopio Espacial en Baltimore, Maryland. “¿No es eso algo fuera de lo común?”
K2-138: Resonancias musicales
El sistema planetario K2-138 tiene seis planetas alineados alrededor de su estrella, a unos 200 parsecs de distancia en la constelación de Acuario.
Descubiertos inicialmente por científicos ciudadanos que analizaban datos de la misión Kepler 5 de la NASA , los planetas K2-138 se mueven en una serie de resonancias 3:2. Esto significa que algunos planetas orbitan la estrella tres veces en el mismo tiempo que otros tardan en orbitarla dos veces. Los investigadores han convertido esta resonancia, similar al intervalo de quinta justa en la música, en una sonificación de los planetas .
La existencia de las resonancias sugiere que los planetas alcanzaron sus configuraciones finales mediante un proceso lento y gradual, afirma Christiansen. Muchos otros sistemas planetarios, incluido el Sistema Solar, han experimentado una reorganización violenta y caótica que destruyó dichas resonancias. Por lo tanto, K2-138 conserva pistas poco comunes sobre la formación de los sistemas planetarios, añade.
Los movimientos de los planetas que orbitan K2-138 pueden convertirse en ritmos musicales. Fuente: NASA/JPL-Caltech/R. Hurt (IPAC)
TOI-178: El poder de múltiples telescopios
A unos 63 pársecs de distancia, en la constelación del Escultor, se encuentra un grupo de seis planetas estrechamente agrupados alrededor de su estrella, TOI-178. Si los seis estuvieran en el Sistema Solar, se encontrarían dentro de la órbita de Mercurio, el planeta más cercano al Sol.
La teoría predice que estos sistemas densamente compactados podrían formarse cuando los planetas experimentan una gran rotación durante sus primeros años. Por lo tanto, el descubrimiento del sistema TOI-178 fue «un gran éxito de la teoría predictiva», afirma Christopher Broeg, astrónomo de la Universidad de Berna (Suiza).
El hallazgo también subraya un tema común en el descubrimiento de exoplanetas: cómo múltiples telescopios pueden colaborar para encontrar, confirmar y estudiar planetas. El satélite TESS de la NASA fue el primero en detectar indicios de planetas alrededor de TOI-178, pero fue necesario el satélite Cheops de la Agencia Espacial Europea, en el que trabaja Broeg, para confirmar sus detalles .
Kepler-47: Soles gemelos
Resulta que los planetas no tienen por qué orbitar una sola estrella. Los astrónomos conocen al menos dos docenas de sistemas circumbinarios, en los que al menos un planeta orbita dos estrellas.
De estos, los 7 planetas de Kepler-47 son los favoritos de Nader Haghighipour, astrónomo de la Universidad de Hawái en Mānoa. La misión Kepler detectó estos tres planetas orbitando un par de estrellas a poco más de 1000 pársecs de distancia, en la constelación del Cisne. Al menos uno de los planetas se encuentra en la zona habitable de ambas estrellas, aunque las probabilidades de vida extraterrestre allí son mínimas.
Aun así, la mera existencia de este sistema «confirma la idea de que la formación de planetas en discos circumbinarios puede ocurrir de forma similar a la que ocurre alrededor de estrellas individuales», afirma Haghighipour. «Es un hallazgo muy importante».
Referencias
1. Mayor, M. & Queloz, D. Nature 378, 355–359 (1995). Artículo
2. Anglada-Escudé, G. et al. Nature 536, 437-3440 (2016). Artículo
3. Gillon, M. et al. Nature 533, 221–224 (2016). Artículo
4. Espinoza, N. et al. Astrophys. J. Lett. 990, L52 (2025). Artículo
5. Christiansen, J. L. et al. Astron. J. 155, 57 (2018). Artículo
6. Leleu, A. et al. Astron. Astrophys. 649, A26 (2021). Artículo
7. Orosz, J. A. et al. Science 337, 1511–1514 (2012). Artículo
