Molts exoplanetes, pocs telescopis

A PRINCIPIS D’AQUEST ANY un grup d’astrònoms van anunciar que havien descobert vuit planetes que orbitaven al voltant de les seves respectives estrelles a distàncies compatibles amb la presència d’aigua líquida. Així, el nombre total de planetes que estan a la franja justa per ser potencialment habitables, és a dir exoplanetes, es multiplicava per entre 12 i 24, segons la definició de zona habitable de l’òrbita d’un estel que es prengui.

Aquest és el cinquè any que el telescopi espacial Kepler de la NASA dedica a la recerca d’ombres de planetes extrasolars. Fins avui n’ha detectat centenars i cada vegada n’hi ha més que s’assemblen molt a la Terra: són boles rocoses només una mica més grans que el nostre planeta que, amb les dosis adients de llum i aigua, podrien revelar-se com a autèntics jardins de l’Edèn microbians. A mesura que augmenta el nombre d’aquests planetes, els astrònoms planifiquen la pròxima etapa: determinar quins planetes tenen més probabilitats d’allotjar vida i quins instruments ens caldran per saber-ne més.

Els planetes descoberts el mes de gener passat els va detectar un grup dirigit per Guillermo Torres, del Centre d’Astrofísica Harvard-Smithsonian. Un dia abans un altre grup d’astrònoms van comunicar que havien aconseguit determinar amb precisió el pes d’un altre conjunt de planetes de petites dimensions i havien descobert que les seves densitats i composicions coincidien pràcticament fil per randa amb les de la Terra. Courtney Dressing, també del Centre d’Astrofísica Harvard-Smithsonian, va avançar en una conferència de premsa: “Us donaré la recepta d’un planeta rocós”. I va començar: “Agafes una tassa de magnesi...”

MIRAR MÉS LLUNY

El primer descobriment d’un planeta que orbités entorn d’un altre estel normal, el d’un gegant semblant a Júpiter, es va produir fa 20 anys. Abans de la troballa, els astrònoms temien que “potser la concepció de l’Univers de Star Trek no fos correcta i no hi hagués vida enlloc més”, segons Debra Fischer, astrònoma de la Universitat de Yale. Va qualificar el progrés de les dues últimes dècades com a “increïblement commovedor”. Malgrat tot, però, encara no tenim res que demostri que no estem sols.

Fins avui la missió Kepler ha descobert 4.175 planetes potencials, 1.004 dels quals han sigut confirmats com a reals, segons Michele Johnson, portaveu del Centre de Recerca Ames de la NASA, que controla les operacions del telescopi espacial Kepler. La majoria són a centenars d’anys llum de distància, massa lluny per poder-los estudiar amb detall. Possiblement mai no arribarem a saber més coses sobre aquests planetes de les que sabem actualment. “En podem comptar tants com vulguem”, comenta Sara Seager, una planetòloga teòrica de l’Institut Tecnològic de Massachusetts (MIT), “però, en realitat, mentre no en puguem observar l’atmosfera i avaluar la potència dels gasos d’efecte hivernacle que hi ha, no sabem com són les temperatures a la superfície”. De tota manera, afegeix, “tenir una llista que creixi tant és esperançador”.

La tasca del telescopi espacial TESS (Transiting Exoplanet Survey Satellite, és a dir, satèl·lit per a l’estudi d’exoplanetes en trànsit), el llançament del qual està previst per al 2017, consistirà precisament a trobar exoplanetes més a prop de casa nostra. Però si volem saber quin temps fa en aquests móns, si hi ha aigua o fins i tot vida, necessitarem instruments més potents. Seager encapçala l’estudi de la NASA que investiga el concepte de para-sol o pantalla estel·lar, una pantalla que flotaria a l’espai davant d’un telescopi espacial blocant la llum d’un estel. D’aquesta manera, faria visibles els planetes que hi orbitessin al voltant, la imatge dels quals queda molt dissimulada en cas contrari.

INSTRUMENTS MÉS PRECISOS

Un altre grup liderat per Karl Stapelfeldt, del Centre de Vols Espacials Goddard de la NASA, estudia un mètode conegut com a coronògraf consistent a incorporar un disc ocultador, però, en aquest cas, a l’interior del telescopi.

Mentrestant, Seager i Julianne Dalcanton, de la Universitat de Washington, redacten un informe independent per a un consorci d’universitats que gestiona observatoris. L’objectiu és crear un recull de desenes de les millors candidates a exoterres. Per fer el recull caldrà un telescopi espacial de 10 o 12 metres de diàmetre (el telescopi James Webb en farà 6,5 i el més gran de la Terra en l’actualitat en fa 10). Aquestes aportacions seran de gran ajuda a finals d’aquesta dècada, quan un comitè de l’Acadèmia Nacional de Ciències dels Estats Units elaborarà una carta als Reis d’Orient en què es fixaran les prioritats en l’àmbit de l’astronomia per a la dècada del 2020.

Malgrat la prodigalitat del telescopi espacial Kepler, encara no s’ha confirmat la descoberta de cap planeta exactament com la Terra; és a dir, que tingui la mateixa mida i orbiti al voltant d’un estel del mateix tipus. Dels últims nous móns descoberts, els més terrestres van ser un parell de planetes coneguts com a Kepler 438b i Kepler 442b. Tots dos orbiten al voltant d’estrelles lleugerament més petites, més fredes i més vermelles que el nostre Sol. Kepler 438b té un diàmetre tan sols un 12% més gran que el de la Terra i l’any hi dura 35 dies. Kepler 442b és una tercera part més gran que la Terra i té un any de 112 dies. “Tots aquests [planetes] són petits. Tots són potencialment habitables”, va detallar Doug Caldwell, que treballa a l’Institut SETI i al Centre de Recerca Ames de la NASA, en una conferència de premsa convocada a Seattle.

Per esbrinar si es tractava de planetes rocosos, Dressing va combinar dades de la missió Kepler sobre la mida dels planetes amb observacions espectrogràfiques d’un telescopi italià situat a les illes Canàries que quantifica la massa dels planetes per determinar-ne la densitat. Combinant la informació de les dues fonts, el grup de Dressing va poder inferir la densitat i la composició d’un conjunt de planetes de petites dimensions. Els cinc planetes que tenien una mida inferior que 1,6 vegades la de la Terra presentaven unes característiques que coincidien amb les del nostre planeta i Venus, mentre que els més grans, segons van descobrir Dressing i els seus col·legues, eren més flonjos. Aquest fet es pot explicar perquè, a mesura que augmenta la mida dels planetes, també ho fan la seva massa i gravetat, motiu pel qual retenen millor els gasos i els components més lleugers.

Aquest estudi en complementa i reforça d’altres efectuats l’any passat per Geoffrey Marcy i els seus col·legues de la Universitat de Califòrnia (campus de Berkeley) que investiguen les propietats de les anomenades superterres, planetes més grans que el nostre, però més petits que Neptú.

Al nostre Sistema Solar no hi ha planetes que s’inscriguin en aquesta categoria, però, segons la informació aportada pel telescopi espacial Kepler, a la nostra galàxia n’hi ha en abundància. ¿Aquests planetes són rocosos com la Terra o flonjos com Neptú? Segons Dressing, sembla que el punt d’inflexió està en 1,6 vegades la mida de la Terra. “Si dobles les quantitats, la recepta no funciona”, conclou Dressing.