La estrella enana roja más cercana al Sistema Solar escondía un secreto: dos exoplanetas posiblemente del modelo supertierra (rocoso y con atmósfera), y que estarían muy cerca, a poco más de 11 años luz de nosotros. Un nuevo tanto a favor de los cazadores de exoplanetas, una de las actividades más fascinantes de la astronomía.

Como quien dice, “ahí al lado”. Al menos en términos cósmicos. Un sistema solar a 10,7 años luz (muy, muy cerca en el marco de medidas estimada del Universo) alberga dos Supertierras, modelo de exoplanetas que son el más preciado objeto de deseo de los astrónomos y los buscadores de nuevos mundos. Orbitan una estrella enana roja, Gliese 887, en los límites cercanos de la zona habitable del sistema, es decir, que están lo suficientemente cerca de su sol como para recibir energía y calor pero no tan lejos como para congelarse. El problema de ambos planetas es que están demasiado cerca de la estrella y que de existir agua no sería en estado líquido, sino en forma de vapor disperso. Se cree incluso que puede haber un tercer planeta a más distancia de órbita (por el comportamiento gravitacional de los dos confirmados) el cual, de estar algo más alejado, sí que podría dar más sorpresas positivas.

La investigación, publicada en la revista Science y llevada a cabo por varias instituciones científicas asociadas, entre ellas el Instituto de Ciencias del Espacio del CSIC y el Instituto de Astrofísica de Andalucía, estima que es uno de los lugares a donde se podrían enviar futuras misiones no tripuladas para los sucesivos saltos humanos hacia otros sistemas, como Próxima Centauri, nuestro vecino más cercano, a 4,2 años luz y candidato número 1 para cualquier tipo de aventura más allá de los ya de por sí inconmensurables límites del Sistema Solar. El sistema de Gliese 887 será uno de los objetivos del futuro telescopio espacial James Webb, que ya acumula muchos retrasos pero que por fin será lanzado en 2021

Recreación artística del sistema de Gliese 887 (Mark Garlick)

El James Webb se encargará de confirmar si se trata de supertierras o de otro tipo de exoplanetas. El método es utilizar el instrumental del telescopio espacial para determinar sus atmósferas y qué tipo de material expele o conforma (por varios métodos, entre ellos la interacción con la luz cuando incide en ellos) ese planeta. Sus características son vitales para entender cómo funcionan los sistemas planetarios de enanas rojas como Gliese 887 o GJ 887, considerada una “fuente fría”: tiene la mitad de masa que nuestro Sol y su temperatura es de 3.400 grados centígrados, unos 2.100 menos que nuestra estrella. Es además del tipo simple: el cálculo es que el 75% de las estrellas de la Vía Láctea son enanas rojas que no pueden verse a simple vista ni siquiera en el punto más oscuro de la Tierra. Lo que vemos en el cielo nocturno son las superestrellas más luminosas, pero en ese vacío negro hay miles de enanas rojas.

Dos nuevas supertierras

Oficialmente bautizadas como GJ887b y GJ887c, son gigantes de entre cuatro y siete veces la masa de la Tierra, con el inconveniente de su cercanía a la enana roja, hasta el punto de que su temperatura será muy alta, lo que convierte sus atmósferas en hornos de gran presión que forzarían la evaporación del agua, de existir en esos mundos. La esperanza es que el hipotético tercer planeta estaría algo más alejado de GJ 887 dentro de la zona habitable con un periodo orbital de 50 días y que tendría las condiciones para que hubiera agua en estado líquido, uno de los puntos imprescindibles para que exista vida según los parámetros conocidos. Por comparación, los dos planetas confirmados tienen órbitas de 9,3 y 21,8 días.

Una de las ventajas de GJ 887 es su bajo índice de actividad magnética, es decir, que es una estrella “fría” y con menos capacidad energética, de tal manera que su campo magnético es mucho más pequeño y permitiría a ese mundo aún por confirmar librarse de las virulentas tormentas magnéticas y solares que en el Sistema Solar sí reciben otros mundo y son un peligro constante. Sólo hay que tener en cuenta que los planetas de nuestro “vecindario” tienen fuertes campos magnéticos. La Tierra y Marte son dos ejemplos: nuestro mundo tiene un núcleo muy activo y genera por tanto un gran campo magnético que permite la vida, mientras que el planeta rojo destaca por la debilidad de su escaso campo magnético, lo que provoca que la superficie reciba intensas dosis de radiación solar y cósmica continuamente, imposibilitando la vida (aparte de su atmósfera tóxica).

Hay una hipótesis probabilística que asegura que sólo en nuestra galaxia hay cerca de 3.000 millones de planetas con condiciones aptas para la vida. Los programas de búsqueda de exoplanetas (planetas exteriores al Sistema Solar) no paran de rendir cuentas de todos los potenciales mundos que existen ahí fuera. Y lejos, muy lejos. En los últimos cinco años se ha disparado el número porque la tecnología y el dinero invertido en su búsqueda se ha incrementado. Y no hay mejor manera de encontrar algo en ciencia que rascándose el bolsillo. No obstante, la mayor parte son estériles y sin opciones de habitabilidad mínima. La mayor parte de los casos de exoplanetas son más sombras indirectas: la única forma de conocerlos es por el flujo estelar de las estrellas sobre ellos, y son todos datos indirectos. La luz incide sobre sus atmósferas y los telescopios y otros aparatos pueden entonces intuir cómo es su atmósfera, su tamaño e incluso si hay agua. Pero hasta que no mandemos algo hasta allí no se sabría a ciencia cierta. Pero la búsqueda de un nuevo mundo es una constante.

El primero confirmado no llegaría hasta 1992 gracias a la luz del púlsar PSR B1257+12, que “iluminó” varios planetas de formación rocosa. Pero el primero de verdad fue 51 Pegasi b, detectado en 1995 por Michel Mayor y Didier Queloz. Desde entonces ya se han hallado casi 1.200 sistemas planetarios. La gran mayoría, gigantes gaseosos. Cerca del 25% de las estrellas semejantes al sol podrían tener planetas parecidos, más o menos grandes que la Tierra. Un 1% de los sistemas tiene planetas gaseosos gigantes del estilo de Júpiter; otro 7% poseían planetas similares a Neptuno, gigantes rocosos con una pesada y densa atmósfera; y finalmente, otro 12%, planetas denominados supertierras por su tamaño (de tres a diez veces la masa de nuestro planeta). Siguiendo ese ritmo, calculan que hay al menos un 23% de posibilidades de que haya Tierras ahí fuera, orbitando algún sol, a la distancia suficiente para que la tempe­ratura no sea muy alta ni muy baja (problemas de Venus y Marte, uno demasiado caliente y tóxico y el otro demasiado frío y sin campo magnético protector frente a la radiación cósmica y solar).

Las peligrosas enanas rojas: hervidero planetario

Aunque son las máximas candidatas a tener sistemas planetarios viables, rocosos y con atmósfera, este tipo de estrellas (comparativa superior, más pequeñas que el Sol y por lo tanto con menor capacidad para generar energía y calor, en una proporción media de 1/10.000 de luminosidad; se puede apreciar la comparación en la imagen superior) son muy peligrosas. Son muy antiguas y han tenido tiempo de sobra para generar vida: su esperanza de vida es muy larga, de billones de años por el modelo de convección en el consumo de material interno, por lo que su recorrido superaría incluso el del universo, con 13.500 millones de años. Eso hace que ninguna enana roja haya superado todavía su fase principal como estrella. Pero vivir en pero vivir en la superficie de uno de estos planetas sería muy peligroso.

Para empezar tienen, como el Sol, abruptos fogonazos (“fulguraciones” en el vocabulario astronómico) de radiación que pueden matar cualquier forma biológica e incluso arrancar pedazos de atmósfera al planeta. Su zona habitable (donde puede haber agua líquida y un arco térmico soportable) es muy pequeña (entre 0,1 y 0,2 unidades astronómicas), sus órbitas muy cortas (entre 20 y 50 días), y existen muchas posibilidades de un acoplamiento de marea. Este suceso es el mismo que tiene la Luna respecto a la Tierra: las órbitas se sincronizan de tal manera que siempre da la misma cara respecto a nosotros. Si esto le ocurriera al planeta sería catastrófico, ya que la luz y el calor siempre incidiría en el mismo lado, recalentando sin cesar uno y congelando el otro. Se produciría además un efecto térmico en su atmósfera que provocaría vendavales y tormentas perpetuas a cientos de km por hora que harían inviable vida en la superficie.

La nueva pasión astronómica: cazar exoplanetas

En 2016 encontraron un planeta rocoso similar a la Tierra orbitando Próxima Centauri, la estrella más cercana al Sol, a sólo 4,5 años luz. Desde entonces todos los ojos han apuntado a este tipo de estrellas, candidatas perfectas a tener planetas rocosos y no gigantes gaseosos, donde la vida es mucho más difícil de brotar y progresar. Porque no se trata sólo de cartografiar el espacio cercano, sino de encontrar vida fuera de la Tierra, una obsesión paralela a la caza de planetas. Y para eso hacen falta unas condiciones muy concretas. Por ejemplo, en la estrella GJ357 encontraron tres cuerpos orbitales que transitaban la estrella en diferentes ciclos. El más cercano completa un giro completo cada cuatro días y está tan cerca que incluso afecta a la propia estrella; demasiado, porque la temperatura de su superficie es altísima. Los otros dos son más lejanos: el segundo tiene 3,5 veces la masa de la Tierra y una temperatura estimada de unos 127 grados, suficiente para no tener agua líquida y convertirlo en un infierno; el tercero, el más alejado y por lo tanto más estable, completa un giro completo cada 55 días y tiene una masa equiparable a seis veces la de la Tierra. Éste es el más interesante.

El tercer planeta (como la Tierra, que también es el tercero del circuito interno del Sistema Solar) sigue siendo una incógnita. Aún no se ha podido calcular su densidad, por lo que no sabemos aún si es totalmente rocoso o por el contrario es gaseoso o parcialmente gaseoso como Júpiter o Saturno. A falta de nuevos datos los investigadores (más de 70 astrónomos en diferentes países y centros de investigación) tienen dos teorías: que sea parcialmente rocoso, como Neptuno, donde el núcleo de roca y materiales sólidos está envuelto en una masa compacta de gases que hacen imposible la vida como la conocemos, o bien que sea una masa rocosa sólida con el doble de tamaño a nuestro planeta y que por su posición respecto a la estrella tendría una temperatura media de unos -53º C. Puede parecer muy frío, pero en superficie, al tener atmósfera, podría haber una compensación térmica que bajara ese registro hasta hacer posible la vida, que es justo lo que ocurre en la Tierra, donde lo normal son entre -15º y -20º, pero la atmósfera cálida atempera hasta dejarlo en un arco compatible con la vida.

En 2019 se detectó otro sistema triple en la estrella TOI 270 (a 73 años luz), casi un calco de GJ357, aunque con variaciones de tamaño y formación: dos eran gigantes con un 50% del tamaño de Neptuno y otro (el más cercano) tenía algo más de la masa terrestre. Al igual que la otra, TOI 270 es una enana tipo M (baja luminosidad y fría, 40% del tamaño del Sol). El planeta rocoso, bautizado como TOI 270 b es un 25% más grande que la Tierra, orbita la estrella cada 3,4 días a una distancia mucho más cercana que la de Mercurio con el Sol, lo que le da una temperatura de equilibro (la teórica por su cercanía, sin contrapesos como una atmósfera) salvaje de 255º C. Es decir, que salvo que cuente con una atmósfera muy gruesa que atempere esta exposición térmica, la vida es inviable. Aquí las opciones son mucho menores, también porque los otros dos planetas son gaseosos, aunque el más lejano tendría una temperatura media de unos 66ºC, mucho más templado de lo habitual. Lo peor es que podrían presentar acoplamiento de marea, por lo que sólo mostrarían una cara a la estrella, creando unas diferencias térmicas que imposibilitarían la vida.

Si buscamos vida en esos exoplanetas hay que tener en cuenta varios puntos básicos. El primero, que se encuentre en la zona habitable, aquella en la que un planeta está lo suficientemente cerca de su estrella para que haya suficiente calor para que pueda haber vida sostenible, y lo suficientemente lejos como para que no la alcancen las oleadas de radiación y excesivo calor que permitan que el agua esté en estado líquido. La Tierra es la pauta para medir esa zona. Estos nuevos mundo son paralelos a las condiciones terrestres: son planetas rocosos o con gran cantidad de agua, de tamaño similar a nuestro planeta (grandes para tener suficiente gravedad y atmósfera estable, pero no tanto como para anular las opciones de vida por excesiva gravedad y presión atmosférica), en la mencionada zona habitable.