¿QUÉ SON LOS EXOPLANETAS Y CÓMO SE DESCUBREN?

Diferentes misiones espaciales han escudriñado el cielo para buscar mundos fuera del sistema solar. ¿Qué son exactamente los exoplanetas y qué métodos se emplean para descubrir planetas extrasolares?

El reciente lanzamiento de la misión TESS ha vuelto a poner en el foco la búsqueda de exoplanetas. Este término no está incluido en el Diccionario de la Real Academia Española, una situación habitual con gran parte de los tecnicismos. La Fundéu BBVA, por el contrario, sí reconoce esta palabra, recomendando además que se escriba junta y sin guion.

¿Qué es un exoplaneta? 

La pregunta, aunque en apariencia sencilla, resulta compleja. En el año 2006, la Unión Astronómica Internacional (IAU, en inglés) realizó una distinción entre los términos "planeta" y "planeta enano", lo que se tradujo en una noticia llamativa: Plutón dejó de ser considerado oficialmente un planeta y empezó a ser descrito como un planeta enano.

Ambos conceptos, el de "planeta" y el de "planeta enano", se refieren a cuerpos celestes que orbitan alrededor del Sol y que poseen "suficiente masa para que su propia gravedad supere las fuerzas de cuerpo rígido de manera que adquiera un equilibrio hidrostático (forma prácticamente esférica)". No ocurre lo mismo con la definición de exoplaneta. Según explica el Observatorio de París, no existe hasta la fecha un consenso sobre qué debe ser considerado como tal.



En la actualidad se acepta que el término exoplaneta se refiere a todos los planetas fuera del sistema solar, es decir, a los planetas extrasolares. El Grupo de Trabajo en esta materia de la IAU recogió tres características que deberían tener los exoplanetas: ser un objeto con una masa verdadera por debajo de la masa limitante para la fusión termonuclear del deuterio, girar alrededor de una estrella o de un remanente estelar [diferente al Sol] y presentar una masa y/o tamaño superior al usado como límite para un planeta del sistema solar.

No obstante, prosigue el Observatorio parisino, por el momento no se ha determinado qué límite existe en nuestro caso, por lo que la descripción provisional de exoplaneta resulta imprecisa. Una situación que, por otro lado, no debería extrañarnos. El primer exoplaneta fue descubierto hace algo más de un cuarto de siglo. En 1992, dos astrónomos del Observatorio de Arecibo (Puerto Rico) describieron una serie de mundos que giraban alrededor de una estrella peculiar, llamada Lich, que emitía radiación a intervalos muy cortos y regulares. En realidad el astro funcionaba como una especie de faro, es decir, se trataba de un púlsar.

Tres años después, en 1995, dos equipos de científicos a ambos lados del Atlántico hallaron el primer exoplaneta que giraba alrededor de una estrella similar al Sol. El hallazgo fue un auténtico bombazo, ya que demostraba por primera vez que existían planetas fuera de las fronteras del sistema solar y que además podían orbitar astros parecidos al nuestro. Desde entonces, la comunidad científica ha logrado detectar miles de exoplanetas gracias a diferentes misiones, la más conocida es la del telescopio Kepler. Pero ¿cómo observamos qué mundos existen más allá del sistema solar?

Método de tránsito

La técnica más importante a la hora de buscar exoplanetas se denomina método de tránsito. Su objetivo es medir el brillo procedente de una estrella: el paso de un exoplaneta entre el astro y la Tierra hará que la luminosidad que nos llega disminuya de forma periódica, por lo que podemos inferir de manera indirecta que en esa región existe un planeta extrasolar. Esta metodología será utilizada por la misión TESS, dado el gran éxito que ha tenido en los últimos años el telescopio Kepler y su sucesor K2 en el hallazgo de mundos fuera del sistema solar gracias a esta aproximación.




Astrometría

Una de las ramas de la astronomía se llama astrometría, que consiste en analizar la posición y el movimiento propio de las estrellas. Gracias a este tipo de estudios, es posible detectar exoplanetas tratando de medir la pequeña perturbación que estos ejercen sobre los astros que orbitan. Según el Observatorio Europeo Austral (ESO, en inglés), hasta la fecha no se ha encontrando ningún planeta extrasolar utilizando esta técnica, que también aplica la exitosa misión Gaia.




Rastreo de la velocidad radial

A medida que una estrella se desplaza en la pequeña órbita generada por la atracción del exoplaneta, se moverá aproximándose y alejándose de nosotros hasta completar su propia órbita. La velocidad del astro a lo largo de la línea de visión de un observador desde la Tierra, explican desde ESO, se denomina velocidad radial. Las pequeñas variaciones en este parámetro provocan cambios en el espectro de la estrella; es decir, si rastreamos su velocidad radial podemos detectar nuevos exoplanetas, como hace el instrumento HARPS instalado en La Silla (Chile).





Cronometría de púlsares

Los primeros planetas extrasolares giraban alrededor de un púlsar, es decir, orbitaban una especie de faro estelar que emite radiación a intervalos cortos y regulares. Si un exoplaneta gira alrededor de una estrella de este tipo, el haz que llega a la Tierra se verá afectado, lo que nos servirá como pista para saber que un exoplaneta efectivamente gira alrededor de dicho púlsar.

Microlentes gravitacionales

La última técnica para la detección indirecta de planetas fuera del sistema solar se basa en el uso de lentes gravitacionales. La gravedad de un gran objeto es capaz de curvar la luz que procede de cuerpos distantes, amplificándola. En otras palabras, este fenómeno actúa como un telescopio a nivel cósmico, que nos permite estudiar objetos que emiten poca o ninguna luz, como sucede en el caso de exoplanetas o agujeros negros.



¿Por qué es difícil observar directamente exoplanetas?

Cuando se descubren nuevos planetas fuera del sistema solar, las notas de prensa y las noticias suelen ir acompañadas de vistosas ilustraciones donde se recrea cómo serían esos mundos girando alrededor de estrellas diferentes a nuestro Sol. ¿El problema? La detección directa de exoplanetas es extremadamente difícil: el enorme contraste entre la luz de la estrella anfitriona y la del hipotético mundo dificulta muchísimo la obtención de imágenes reales de planetas extrasolares.

Que sea complicado no significa que resulte imposible: diferentes equipos de astrónomos han logrado captar fotografías directas de exoplanetas, como sucedió por primera vez en 2004 y posteriormente en 2008, 2017 o hace solo unos días. Estas imágenes borrosas contrastan con las geniales ilustraciones a las que estamos acostumbrados cuando se dan a conocer nuevos mundos que orbitan estrellas diferentes al Sol. Una realidad que también demuestra lo difícil que sigue siendo hoy en día descubrir planetas fuera del sistema solar.

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