¿Por qué aún no hemos encontrado exolunas?

En uno de mis anteriores artículos expliqué que la falta de una definición exacta de lo que es una «luna» o «satélite natural» nos impide distinguir cuál es el planeta que tiene más lunas de nuestro sistema solar. Pues, bien, hoy quería volver a hablar de lunas, pero esta vez nos fijaremos en las de los planetas que dan vueltas alrededor de otras estrellas.

Desde la década de 1990 se han descubierto más de 4000 planetas más allá de nuestro sistema solar. A estos cuerpos celestes se les llama exoplanetas (de la raíz griega exo-, que significa «externo») y sus características son muy variadas: se han encontrado gigantes gaseosos con atmósferas incandescentes, mundos rocosos mucho más grandes que la Tierra e incluso planetas compuestos principalmente por carbono que podrían estar repletos de diamantes.

Ahora bien, si echamos un vistazo a nuestro propio vecindario cósmico, enseguida notaremos que muchos de los planetas que alberga nuestro sistema solar están rodeados de lunas. Por tanto, lo lógico sería que una fracción considerable de los exoplanetas que se han descubierto posean sus propias lunas… Pero, aún así, nadie ha conseguido detectar una «exoluna».

A la caza de exolunas

Sólo unos pocos exoplanetas son lo bastante cercanos y grandes como para que se puedan observar directamente a través de un telescopio. Como resultado, la existencia de estos planetas lejanos se suele detectar de forma indirecta a través de los cambios de brillo que parece experimentar su estrella, vista desde la Tierra: si la órbita del planeta está orientada en la dirección adecuada, bloquea parte de la luz de la estrella cada vez que se interpone entre ella y nosotros. Por tanto, la reducción periódica del brillo de una estrella se puede utilizar para deducir si existe un planeta dando vueltas a su alrededor e incluso para estimar su tamaño. El posterior estudio más detallado del movimiento del astro ayuda a deducir otras características del exoplaneta en cuestión, como su masa.

Este método que se basa en el tránsito de un planeta por delante de la estrella es el responsable del descubrimiento de la mayor parte de los exoplanetas conocidos. Teniendo esto en cuenta, podría dar la impresión de que los satélites que rodean estos exoplanetas también deberían producir disminuciones en el brillo de la estrella que delatarían su presencia, pero, para variar, la realidad es más complicada de lo que parece.

El principal impedimento que existe a la hora de utilizar el método del tránsito para detectar exolunas es el pequeño tamaño de estos objetos, ya que los satélites naturales suelen ser mucho más pequeños que sus planetas. Como resultado, una exoluna corriente bloqueará tan poca luz cuando pase por delante de la estrella que el cambio de brillo será prácticamente indetectable. Además, si la órbita de la exoluna es muy amplia o está muy inclinada respecto a la de su exoplaneta, es posible que no pase por delante del disco de su estrella cada vez que pasa frente a ella y, por tanto, que ni siquiera provoque una disminución aparente de su brillo. Por si esto fuera poco, si la exoluna se encuentra justo delante o detrás del exoplaneta en el momento en el que se produce el tránsito, la señal observada será la misma que produce el planeta por sí solo.

Esta serie de contratiempos explica por qué aún no se ha conseguido detectar de forma inequívoca ninguna exoluna, pese a que se han encontrado miles de exoplanetas. Aun así, existen unos pocos candidatos que podrían inaugurar esta nueva categoría de cuerpos celestes.

¿Posibles candidatas?

A fecha de la publicación de este artículo no se ha confirmado la detección de ninguna exoluna, pero se han encontrado posibles indicios de su presencia alrededor de exoplanetas como J1407b o WASP-12b. Por desgracia, las señales que apuntan a la existencia de estos objetos no son irrefutables.

Un ejemplo de la incertidumbre que rodea la detección de este tipo de objetos es Kepler-1625b, un planeta gigante gaseoso que completa una órbita alrededor de su estrella, Kepler-1625, cada 287 días. El caso de este exoplaneta es llamativo porque el brillo de su estrella disminuyó de manera ligeramente distinta en cada una de las 4 ocasiones en las que se ha observado su tránsito. En la última ocasión, observada por el Telescopio Espacial Hubble, el evento empezó 70 minutos antes de lo esperado y se detectó una segunda disminución de brillo después de que el exoplaneta hubiera pasado por delante del disco de su estrella. Además, la reducción del brillo que se observó encajaría con la presencia de una exoluna del tamaño de Neptuno entorno a Kepler-1625b.

Si la existencia de este objeto se confirmara, se trataría de la primera exoluna detectada alrededor de un exoplaneta y pasaría a llamarse Kepler-1625b-I. Por desgracia, aunque la imagen de un gigante gaseoso con una luna inmensa es muy emocionante, no todo son buenas noticias: un estudio publicado en 2019 analizó las variaciones de luz de la estrella Kepler-1625 que midió el Hubble y llegó al a conclusión de que la explicación más probable es que se trate de una señal errónea producida durante el procesado de los datos. La única manera de salir de dudas será observar los próximos tránsitos de Kepler-1625 para ver si las señales se repiten.

Sea cual sea el caso, no nos desanimemos: muchos de los planetas que hemos detectado alrededor de otras estrellas deben poseer exolunas esperando a ser descubiertas. Y, teniendo en cuenta lo variadas que son las lunas en nuestro propio sistema solar, seguro que el futuro nos deparará grandes sorpresas en este campo.

QUE NO TE LA CUELEN:

• Las palabras «luna» y «satélite natural» son consideradas sinónimos por la Unión Astronómica Internacional. Un satélite artificial, como los miles que hemos colocado en órbita alrededor de la Tierra, no sería considerado una luna.

REFERENCIAS (MLA):

• David V. Martin et al. “Transits of Inclined Exomoons — Hide and Seek and an Application to Kepler-1625”, The Astrophysical Journal Letters, volumen 875, número 2 (2019).
• Laura Kreidberg et al. “No Evidence for Lunar Transit in New Analysis of Hubble Space Telescope Observations of the Kepler-1625 System”, The Astrophysical Journal Letters, volumen 877, número 2.