Una nueva técnica a la caza de exoplanetas habitables

Que se sepa, ahí fuera hay 2.325 exoplanetas. El censo, realizado por el satélite Kepler de la NASA, será seguramente mucho mayor, pero es un buen punto de partida para indagar cuáles de ellos son potencialmente habitables. Para ello es imprescindible averiguar las condiciones atmosféricas de aquellos planetas donde haya agua, determinar su origen y describir la campos magnéticos planetarios. Y todo ello con el menor margen de error posible para no dar palos de ciego.

Con este objetivo, un equipo de astrónomos amparado por la Unión Europea ha puesto en marcha el proyecto HOTMOL (Hot Molecules in Exoplanets and Inner Disks), que utiliza una nueva técnica con la esperanza de detectar moléculas calientes (vapor de agua y otras partículas volatiles) en planetas extrasolares y en la zona interior de discos protoplanetarios.

Para considerarlo un planeta extrasolar, un objeto planetario tiene que cumplir cuatro criterios: una masa mínima equivalente o inferior a treinta masas de Júpiter; la presencia de una estrella anfitriona; haber realizado suficientes observaciones y validaciones complementarias para evitar falsos positivos; y la difusión de toda esta información y de las propiedades orbitales y físicas en publicaciones sometidas a comité de lectura.

Pero identificar un planeta similar a la Tierra que pueda albergar vida es mucho más complicado, ya que se requiere de la presencia de agua en estado líquido, y éste es un elemento que las tecnologías disponibles en la actualidad eran incapaces de detectar. Sin embargo, el proyecto HOTMOL conducirá a métodos sensibles para detectar moléculas calientes en exoplanetas y que este logro es trascendental de cara a profundizar en nuestra comprensión de los sistemas de estrellas y planetas.

La directora del proyecto, la profesora Svetlana Berdyugina, de la Universidad Albert Ludwig de Friburgo, Alemania, explica a la agencia de la UE Cordis que el principal escollo al estudiar sistemas exoplanetarios consiste en “diferenciar la luz del propio planeta y el fulgor de estrellas”. Para conseguirlo, el equipo de HOTMOL se vale de una ingeniosa técnica de doble diferencial que se denomina espectropolarimetría.

“En primer lugar, la señal del planeta se distingue en rayas espectrales, dado que en los espectros estelares podría no haber moléculas particulares, o bien que sí las haya pero presenten un cambio de velocidad con respecto a las rayas estelares -explica Berdyugina-. En segundo lugar, las rayas espectrales planetarias resultan perceptibles bajo una luz polarizada cerca de ciertas fases orbitales. De este modo, dichas rayas aparecerían y desaparecerían bajo la luz polarizada de forma periódica a medida que el planeta orbita en torno a su estrella. Con esta técnica se incrementa la sensibilidad de detección en al menos un orden de magnitud. Sirve también como comprobación de veracidad al tratar de detectar moléculas utilizando únicamente la espectroscopia”.

Combinadas, las señales espectrales y de polarización proporcionan una información de la que no se disponía hasta ahora. “Nuestro primer objetivo consiste en desarrollar técnicas novedosas, pero nuestro objetivo último es que se pongan en práctica para un uso amplio. Concretamente, un requisito previo importante será contar con instalaciones específicas de observación, por ejemplo una red de telescopios dotados con polarímetros de gran precisión”, agrega.

Para ello, se han construido varias copias de estos polarímetros de gran precisión en telescopios de distintos lugares del mundo, como La Palma y Tenerife (Canarias), Mauna Kea y Haleakala (Hawaii), y a finales de este año también en Tasmania (Australia). Con todo, este es solo el primer paso.