Factores Físicos que Ayudan a Clasificar los Planetas como Sistemas Similares a la Tierra

^{Crédito: NASA/JPL-Caltech} 

_{Por: Amal Pushp, Físico Afiliado de Resonance Science Foundation} 

Un planeta que orbita alrededor de una estrella tipo sol y que supuestamente forma parte de un sistema solar como el nuestro, con unas condiciones de "Ricitos de Oro" capaces de albergar vida y agua líquida, se denomina comúnmente exoplaneta. El primer exoplaneta que se descubrió girando alrededor de una estrella como nuestro sol fue 51 Pegasi b. Está situado a unos 50 años luz en la constelación de Pegaso y fue descubierto en 1995 por los astrónomos suizos Michel Mayor y Didier Queloz [1]. Este descubrimiento les valió una parte del premio Nobel de Física de 2019. Desde la primera detección, se han descubierto miles de exoplanetas mediante sondas enviadas al espacio interestelar por agencias como la NASA. 

Son varios los factores que determinan si un planeta recién descubierto puede clasificarse como similar a la Tierra. A continuación, se desglosan paso a paso todos los procesos importantes que los científicos adoptan en la clasificación de los planetas: 

• El primer paso consiste en medir el radio del planeta cuando pasa por delante de una estrella. Esto permite básicamente estimar el tamaño del planeta. 
• A continuación, para medir la masa, resulta útil la cantidad de giro que sufre una estrella debido al movimiento orbital del planeta. Esto permite además calcular la densidad del planeta y ayuda a separar las superficies planetarias sólidas de las gaseosas.  
• Más adelante, saber si el clima del planeta es lo suficientemente factible como para albergar agua en forma líquida se convierte en algo primordial. Esto viene determinado principalmente por la luz que el planeta recibe de su estrella anfitriona.  
• Lo más difícil es determinar con gran precisión la existencia de agua líquida. Sin embargo, una vez que se tiene una pista satisfactoria, la clasificación y los procesos posteriores se vuelven bastante más fáciles.

El astrofísico Jeremy Leconte, que es el investigador principal (PI) del proyecto WHIPLASH dijo (says) con respecto a los procedimientos anteriores, "Sin embargo, con los conocimientos anteriores en la mano, todo el mundo estaría satisfecho. "A menos que quieran ver realmente a los extraterrestres allí abajo... Cuando la gente piensa en algo parecido a la Tierra, en tener un planeta rocoso que sea templado, que tenga una atmósfera y que tenga agua líquida, estamos ahí". 

El proyecto WHIPLASH está cargado de muchas características interesantes y una ventaja significativa de esta formulación es que permite investigar el sistema Trappist-1, que consta de siete planetas aproximadamente del mismo tamaño que la Tierra [2]. El sistema, al estar cerca de nuestro sistema solar, es perfecto para determinar la atmósfera de los objetos planetarios similares a la Tierra. 

^{Tres posibles interiores de los exoplanetas TRAPPIST-1. a. sin núcleo, b. con núcleo y manto, c. núcleo grande, manto y océano. Cuanto más precisos sean los científicos en cuanto a la densidad de un planeta, más podrán acotar la gama de posibles interiores de ese planeta. Los siete planetas tienen densidades muy similares, por lo que es probable que tengan una composición similar. Crédito de la imagen y el texto: NASA/JPL-Caltech} 

Algunas de las características más destacadas del proyecto WHIPLASH son 

• Su objetivo es crear un marco novedoso que permita investigar y descubrir la física y la composición de las atmósferas exoplanetarias.  

• Se basa en un simulador 3D que podría simular atmósferas planetarias y analizar datos de observación 

Se espera que las nuevas herramientas y los innovadores mecanismos que ofrece el simulador WHIPLASH permitan comprender mejor las circunstancias necesarias para soportar el agua en los exoplanetas, lo que supone una gran ayuda para los investigadores que estudian la ciencia planetaria y la astrobiología.  Leconte comenta (comments) además los beneficios del proyecto de investigación de su equipo: "Este sistema, en cuyo descubrimiento participó nuestro equipo de investigación, se está convirtiendo en una especie de piedra Rosetta para la ciencia de los exoplanetas. Gracias al trabajo realizado por el proyecto WHIPLASH, una vez que las misiones JWST y Ariel comiencen a enviarnos observaciones, estaremos preparados para llevar la investigación de exoplanetas a un nivel completamente nuevo." 

Otro aspecto que es pertinente discutir aquí es una posible sonda que podría enviarse a los exoplanetas más cercanos a nosotros. Los datos y los cálculos sugieren que viajar a aproximadamente el 10% de la velocidad de la luz (lo que es un gran problema en sí mismo con la tecnología actual) nos llevaría no menos de 40 años para llegar a Próxima Centauri b, que es aparentemente el planeta más parecido a la Tierra. Por lo tanto, es bastante explícito que se necesitaría un gran avance tecnológico para convertir la idea de enviar una sonda de la ciencia ficción a una posibilidad científica real. En términos reales, podrían pasar muchas décadas antes de lograr una hazaña científica tan grande.  

Referencias 

[1] M. Mayor and D. Queloz, “A Jupiter-mass companion to a solar-type star” Nature 378, pages 355–359 (1995). 

[2] D. Queloz et al., “The nature of the TRAPPIST-1 exoplanets” A&A 613, A68 (2018).