¿Descubren Sistema Tierra-Sol gemelo?

A 3.000 años de distancia de nosotros, los astrónomos podrían haber encontrado lo que llevaban tanto tiempo buscando: un planeta «gemelo» de la Tierra. Y es que, entre los más de 4.000 exoplanetas descubiertos hasta ahora, KOI-456.04 destaca de entre todos los demás. ¿El motivo? Orbita alrededor de una estrella que es igual a nuestro Sol. Y lo hace, además, a una distancia que permitiría que en la superficie de ese mundo lejano las temperaturas fueran compatibles con la vida. El hallazgo, que aún debe ser confirmado por medio de nuevas observaciones, se acaba de publicar en Astronomy & Astrophysics.

El esperanzador candidato a planeta fue descubierto por un equipo de astrónomos dirigidos por investigadores del Instituto Max Planck para la Investigación del Sistema Solar en Gotinga, Alemania. Su estrella, llamada Kepler 160, emite luz visible, como la nuestra, y no radiación infrarroja, como sucede con las enanas rojas, más débiles y pequeñas que el Sol, que alumbran a la mayor parte de los demás exoplanetas descubiertos hasta ahora.

Los telescopios espaciales como CoRot, Kepler o TESS han permitido el descubrimiento, durante los últimos 14 años, de más de 4.000 planetas extrasolares diferentes. La mayoría de ellos, sin embargo, son mundos gaseosos y gigantes, de tamaño comparable al de Neptuno, y además en órbitas relativamente cercanas alrededor de sus estrellas anfitrionas.

Pero los centíficos también han descubierto algunos planetas, aunque no demasiados, rocosos y con tamaños similares al de la Tierra. Y un puñado de ellos también se encuentran a la distancia correcta de su estrella para que sus temperaturas superficiales permitan la existencia de agua en estado líquido, un ingrediente, por lo que sabemos, esencial para la vida. «Sin embargo -explica René Heller, primer firmante del artículo- , la imagen completa de la habitabilidad implica también una mirada a las cualidades de la estrella». Y hasta ahora, casi todos los exoplanetas de menos del doble del tamaño que el nuestro y que tienen un potencial de temperaturas de superficie compatibles con la vida están en órbita de enanas rojas.

El enigma de las enanas rojas

Las enanas rojas tienen una vida extremadamente larga, y por eso tienen a favor el hecho de que los planetas que las orbitan han tenido el doble de tiempo que la Tierra para formar y evolucionar vida. Pero la mayor parte de la radiación que emiten esas pequeñas estrellas es infrarroja, y no luz visible como la que conocemos. Muchas de ellas, además, emiten violentas llamaradas de energía que, como se ha comprobado ya en varias ocasiones, pueden «freir» literalmente a sus planetas y destruir, por lo tanto, la vida que pudiera haber en ellos.

Por último, para que el calor recibido sea suficiente para la vida, esos mundos tienen que estar tan cerca de sus estrellas (mucho más débiles que el Sol), que la gravedad estelar llega incluso a deformarlos, abombándolos, y se piensa que las fuerzas de marea podrían ser lo suficientemente fuertes como para provocar en ellos violentos episodios de volcanismo global, lo que también sería fatal para la vida.

En otras palabras, estas condiciones desfavorables hacen que la habitabilidad de los planetas alrededor de enanas rojas sea una cuestión muy debatida entre la comunidad científica.

Una estrella igual que el Sol

Pero en KOI-456.04 todo podría ser diferente. En su artículo, el equipo de científicos del Max Planck, junto a investigadores del Observatorio de Sonnenberg, la Universidad de Gotinga, la Universidad de California en Santa Cruz y la NASA, informan sobre el potencial hallazgo de un planeta cuyo tamaño es menos del doble que el de la Tierra, y que recibe una «iluminación moderada» de una estrella muy similar al Sol.

A cerca de 3.000 años luz de distancia, la estrella Kepler 160 ya fue ampliamente estuduada por la sonda Kepler, que la siguió entre 2009 y 2013. Su radio es apenas algo mayor que el del Sol, su temperatura superficial es de 5.200 grados (300 grados menos que el Sol) y su luminosidad es, también, prácticamente la misma, lo que la convierte en una auténtico «doble» de la estrella que ilumina la Tierra.

Desde hace ya seis años, además, se sabe que Kepler 160 es anfitriona de dos planetas, llamados Kepler 160b y Kepler 160c. Ambos son sustancialmente mayores que la Tierra y siguen órbitas muy cercanas a la estrella, por lo que las temperaturas convierten sus superficies en auténticos hornos, incompatibles con la vida. Pero una serie de pequeñas variaciones en el periodo orbital del planeta Kepler 160c proporcionó a los científicos la «firma» de un tercer planeta que, sin embargo, aún no había sido confirmado.

Ahora, Heller y sus colegas han vuelto a revisar esos viejos datos en busca de otro planeta adicional «oculto» en ellos. El equipo de investigadores ya había tenido éxito antes en tareas similares, al encontrar hasta 18 exoplanetas «perdidos» en los antiguos datos de Kepler.

Una técnica novedosa

Cuando se buscan exoplanetas, generalmente los astrónomos se fijan en pequeñas variaciones en el brillo de las estrellas que se repiten periódicamente. Esas ligeras atenuaciones, a menudo inferiores al 1% del total del brillo estelar, pueden ser causadas por planetas que «pasan por delante» de sus estrellas (es decir, las transitan) cuando se observan desde la Tierra. Heller y sus colaboradores han perfeccionado la técnica de análisis de esos sutiles cambios de brillo hasta el punto de permitirles encontrar en los datos planetas que habían pasado inadvertidos al escrutinio convencional de los astrónomos. «Nuestra mejora -explica Heller- es particularmente importante en la búsqueda de planetas pequeños, del tamaño de la Tierra. La señal planetaria (en esos casos) es tan débil que está casi completamente oculta en el ruido de los datos. Nuestra nueva máscara de búsqueda es algo mejor a la hora de separar una verdadera señal exoplanetaria del ruido en los casos más críticos».

El nuevo algoritmo de búsqueda resultó crucial para el descubrimiento de KOI-456.04. «Nuestro análisis -prosigue Heller- sugiere que Kepler 160 no está orbitado por dos, sino por cuatro planetas«. Uno de los dos nuevos mundos es Kepler 160d, el responsable de la órbita distorsionada de Kepler 160c. Y el otro sería KOI-456.04, que se ha convertido formalmente en candidato a planeta, paso obligado para que todos los mundos descubiertos puedan pasar a la categoría de «confirmados» tras nuevas observaciones.

Según los investigadores, KOI-456.04 tiene un radio de 1,9 radios terrestres y un periodo orbital de 378 días, apenas 13 más que la Tierra. Dada la similitud de su estrella anfitriona con el Sol y el periodo orbital del planeta, casi idéntico al nuestro, los astrónomos creen que tanto la luz como el calor que KOI-456.04 recibe de Kepler 160 son prácticamente los mismos que la Tierra recibe del Sol. La luz que emite Kepler 160, en efecto, es luz visible muy parecida a la luz solar, y KOI-456.04 se encuentra en la zona habitable de su estrella, el rango de distancia alrededor de una estrella que permite la existencia de agua superficial líquida. En todos esos sentidos, pues, KOI-456.04 puede considerarse como un «gemelo» de la Tierra.

«KOI-456.01 es relativamente grande en comparación con muchos otros planetas que se consideran potencialmente habitables -explica Heller-. Pero es la combinación de ese tamaño de menos del doble de la Tierra y su estrella anfitriona similar al Sol lo que lo hace tan especial y familiar».

Un efecto invernadero similar al nuestro

Como consecuencia de lo anterior, las condiciones de la superficie en KOI-456.04 podrían ser, si se confirma por fin su existencia, muy similares a las de la Tierra. La cantidad de luz que recibe de su estrella anfitriona es aproximadamente el 93 por ciento de la luz solar recibida en la Tierra. Si KOI-456.04 tuviera, además, una atmósfera mayormente inerte con un leve efecto invernadero similar al de nuestro propio planeta, entonces su temperatura superficial sería de 5 grados Celsius en promedio, unos diez grados más baja que la temperatura global promedio de la Tierra.

Sin embargo, actualmente no se puede descartar por completo que KOI-456.04 sea, en realidad, una simple casualidad estadística o un error de medición en lugar de un planeta genuino. Hasta que se lleve a cabo la comprobación definitiva, el equipo estima que las posibilidades de que se trate efectivamente de un planeta son de alrededor del 85%. Pero obtener el estatus formal de planeta requiere del 99%.

Algo que deberá hacerse con nuevas observaciones específicas tanto desde futuros telescopios terrestres como espaciales. Entre ellos, la misión espacial PLATO, de la Agencia Espacial Europea, cuyo lanzamiento está programado para 2026 y cuyo objetivo es, precisamente, el de descubrir planetas del tamaño de la Tierra alrededor de estrellas similares al Sol, cuenta con una instrumentación lo suficientemente sensible como para conseguirlo. Por desgracia, la precisión requerida para esa comprobación está en el límite de la capacidad de los instrumentos actualemnte en servicio.

Fuente ABC