Estamos sós no Universo? "É pretencioso dicir que somos os únicos, aínda que por agora esa sexa a resposta científica"

Ata o ano 1995, e por incríble que pareza, non se coñecía a existencia de ningún planeta orbitando unha estrela semellante ao Sol. Hoxe temos da orde de 5.500 obxectos candidatos a selo, moitos deles confirmados e algúns que aínda precisan de confirmación por diversas técnicas para poder cerciorarnos de que son planetas. Dende o Galicia Confidencial, e da man do presidente da Sociedade Española de Astronomía (SEA) Benjamín Montesinos Comino, explicámosvos o que se coñece destes sistemas planetarios que están orbitando ao redor de estrelas próximas a nós, relativamente. E, como hai que comezar a casa polos cimentos, o primeiro é coñecer o noso propio Sistema Solar.

Deixando a un lado o Sol, que é a nosa estrela, unha estrela moi normal como as outras miles de millóns de estrelas que hai na galaxia a pesares de ser para nós fonte de vida, tamén temos os planetas: Mercurio, Venus, A Terra e Marte, os catro planetas interiores rochosos, coa Terra co seu satélite A Lúa e con Marte cos seus dous pequenos satélites que son asteroides capturados; logo estarían Xúpiter e Neptuno, os xigantes gasosos, con Xúpiter cos seus catro satélites galileanos; e finalmente virían Urano e Plutón (clasificado como planeta anano no ano 2006), os mundos xeados. Ademais, polo medio tamén contamos con asteroides e cometas. 

Como explica Montesinos, a medida que se usa para medir distancias no Sistema Solar é a unidade astronómica. "Poderiamos medir as distancias en quilómetros, pero non o facemos así porque as distancias en astronomía son moi grandes", apunta o astrónomo. E que é a unidade astronómica? Pois é a distancia Sol-Terra, o equivalente a 150 millóns de quilómetros. Para facernos unha idea, Mercurio, que é o planeta máis próximo ao Sol, está a pouco máis dun terzo da distancia Sol-Terra: a 0,39 unidades astronómicas. Ademais, o seu período orbital, é dicir, o tempo que tarda en dar unha volta completa ao Sol, é de 88 días. "Para tomar conciencia do que son realmente as distancias na parte máis interna do Sistema Solar, a distancia que hai de Mercurio a Neptuno é de aproximadamente 30 unidades astronómicas", revela o investigador.

Indo máis aló de Neptuno, entre 30 e 50 unidades astronómicas, está o que se chama o cinturón de Kuiper, que, como explica de xeito divulgativo Montesinos, "é un cinturón composto de pequenos grans de po particular e corpos relativamente pequenos do tamaño de Plutón". Do mesmo xeito, na parte máis interna do Sistema Solar, entre Marte e Xúpiter, atópase o cinturón de asteroides, con "obxectos que poden ir dende uns poucos quilómetros ata unhas decenas ou centenares de quilómetros, así como partículas de po". "Estes asteroides están pastorados por Xúpiter, porque se Xúpiter non estivese aí moi probablemente habería un bombardeo de asteroides cara as partes máis internas do noso Sistema Solar", asegura o astrónomo.

Ademais, o noso Sistema Solar estaría rodeado do que se coñece como nube de Oort (en honra ao seu descubridor), que é onde se supón que residen os millóns e millóns de cometas que rodean a Terra e que chegaría aproximadamente a un ano e medio luz do centro do Sistema Solar. E que é un cometa? En linguaxe chá, o científico explica que, "basicamente, son rochas cubertas de xeo, como bólas de neve sucias, que veñen das partes máis internas do noso Sistema Solar e que teñen períodos orbitais moi grandes". Por exemplo, o cometa Halley ten só uns 76 anos de período orbital, pero non é, nin moito menos, dos cometas con períodos máis longos. Montesinos conta que "hai cometas que só nos visitan unha vez, chegan con moita enerxía, pasan pretiño do Sol, polo perihelio, e logo volven a abandoar a zona máis interior do Sistema Solar indo cara as partes máis exteriores".

A ESTRELA MÁIS PRÓXIMA A NÓS MÁIS ALÁ DO SOL É PRÓXIMA CENTAURI, A 4,2 ANOS LUZ

Máis alá do Sol, cal é a estrela máis próxima que temos? Como conta este astrónomo, trátase dunha imposible de ver dende a nosa posición no hemisferio norte, chamada Próxima Centauri, e que está a 4,2 anos luz. Que quere isto dicir? "Que se imos ao hemisferio sur e apuntamos cara ela cun telescopio, a luz que vemos saiu dalí fai 4 anos e un par de meses", explica Montesimos. Pola súa banda, o noso Sistema Solar considérase que ten un radio de ao redor de 1,5 ou case 2 anos luz.

O astrónomo invita a facer o exercicio de abrir a mente e ver o noso Sistema Solar como algo que vai máis aló da típica imaxe dos 8 planetas que xiran ao redor do Sol, porque "o Sistema Solar é algo moito máis grande, e sacando as cantidades de po e pequenas partículas que flotan nel, os obxectos máis abundantes son os cometas". A idade do Universo, do famoso Big Bang, dátase máis ou menos hai 13.800 millóns de anos, mentres que o Sistema Solar ten aproximadamente un terzo da idade do Universo, é dicir, uns 4.650 millóns de anos. O radio do Sol é duns 700.000 quilómetros; a súa masa, de 2.000.000.000.000.000.000.000.000.000.000 quilogramos (o Sol concentra o 99,99 % da masa do Sistema Solar); e a temperatura do seu disco de 5.500 graos Kelvin.

O SOL, COMO TODAS AS ESTRELAS, FORMOUSE A PARTIR DUNHA NUBE DE GAS E PO INTERESTELAR

E como se formou o Sol? Pois como se formaron en xeral todas as estrelas, en específico todas aquelas que teñen unha masa, un tamaño e unha temperatura semellante á do Sol. "Nun punto determinado do espazo hai unha nube de gas e po interestelar con máis densidade que o resto, no que se vai acumulando materia, canta máis materia se acumula a temperatura vai sendo cada vez máis alta e, entón, chega un momento no que nese centro acádase unha concentración o suficientemente alta como para que se disparen as reaccións nucleares, que son as que proporcionan a enerxía que nos dá o Sol e a que emiten as demais estrelas en xeral", explica o científico.

"Cando esa nube rota, porque todo o Universo rota, vaise facendo cada vez máis pequena ata formar un disco, porque se vai aplanando a materia", apunta. Pon o exemplo do que fai o pizzeiro coa pizza: cando ten un anaco de masa e o comeza a xirar no seu dedo, este aplánase. Agora ben, Montesinos concede que "un dos moitos problemas que temos para entender os sistemas planetarios é como pasamos de gramos de po que poden ter unhas micras ou uns poucos milímetros de tamaño a algo que teña un tamaño de rocha apreciable duns poucos quilómetros como para que eses núcleos, por gravidade, poidan acretar máis materia cara eles". 

TÉCNICAS PARA DESCUBRIR PLANETAS: TÉCNICA DE OBSERVACIÓN, MÉTODO DE VELOCIDADES RADIAIS E OBSERVACIÓN DE ÓRBITA DO PLANETA

Que sabemos na actualidade doutros sistemas planetarios para poder comparalos co noso Sistema Solar? O primeiro e quizáis o máis importante é que aprendemos a observar eses outros sistemas planetarios. "Cando os planetas están moi preto da súa estrela vai custar máis velos", asegura Montesinos, que conta que "eu fixen un cálculo do que acontecería se un ten unha estrela e un planeta máis ou menos do tamaño de Xúpiter próximo á estrela, o contraste de luz entre ambos sería o equivalente a poñer un foco que concentra cinco veces a iluminación dun estadio de fútbol de Primeira División e, ao lado, unha bombilla dunha árbore de Nadal, e vos dán instrumentación e vos piden que descubrades as propiedades da bombilla da árbore: sería algo moi complicado". Así as cousas, "a técnica de observación directa só serve cando os planetas están o suficientemente separados da estrela como para poder diferencialos".

Cando iso acontece, e os planetas están o suficientemente lonxe da estrela, procédese a tapar na lente a estrela dalgunha forma para que a súa luz non sature a imaxe e poder ver directamente o planeta. E é que, como asegura o experto, "a luz da estrela é tan potente que se queremos tomar unha imaxe para que se vexa o planeta saturariamos o noso detector e non veriamos nada". Por este método descubríronse estrelas como HR 8799, un pouco máis quente que o sol, a 7.300 Kelvin, e un pouco máis grande, con catro planetas que teñen entre 7 e 10 veces a masa de Xúpiter que orbitan a 14, 24, 38 e 68 unidades astronómicas. O período orbital do planeta máis interno é de 49 anos e o do planeta máis externo de 465 anos.

Outro método polo cal se descubriron gran cantidade de planetas foi polo método de velocidades radiais. "Cando un di que un planeta orbita en torno a unha estrela o que realmente acontece é que dous obxectos, tanto estrela como planeta, están orbitando en torno a un centro de gravidade, o centro de masas, e o que ocorre é que como a estrela é moito máis masiva que o planeta o centro de gravidade cae moi preto da estrela", explica Montesinos. Entón, esta técnica pasa por observar o bamboleo da estrela, que indicaría sendo máis ou menos intenso que preto dela hai un planeta. Cando a estrela se alonxa vólvese máis vermella, e cando se aproxima, máis azul. Así, con esta técnica non se ve o planeta en absoluto, pero detéctase ese movemento da estrela que nos indica a súa presenza.

Foi por este método que se descubriu o primeiro planeta extrasolar: 51 PEG b, que xira ao redor dunha estrela de tipo solar, cunha masa e un radio lixeiramente superiores aos do Sol. O descubrimento foi realizado no ano 1995 por dous astrónomos suízos que recibiron no ano 2019 o Premio Nobel. "A sorpresa cando se descubriu este primeiro exoplaneta foi que tiña unha masa que rondaba a masa de Xúpiter e dúas veces o seu radio, pero cun período orbital de só 4,23 días", conta o astrónomo. Cómpre lembrar que Mercurio, o planeta máis interior do noso Sistema Solar ten un período orbital de 28 días, polo que "51 PEG b supoñería ter un planeta moi grande pegado á estrela, algo que xerou moito debate no seu momento porque se consideraba que era imposible que un planeta gasoso tan grande vivise pegado, literalmente, á estrela". 

A estas técnicas súmase outra complementaria que se basea en observar a órbita do planeta, se esta está no plano da nosa órbita de visión. Deste xeito, "cando o planeta pasa por diante da estrela prodúcese unha diminución na luz", explica Montesinos. Este método ten as súas complicacións, pois implica que o planeta debe estar na nosa liña de visión, pois en caso contrario non eclipsaría á estrela. Ás veces non é un único planeta o que pasa, puidendo pasar varios á vez por diante da estrela. Deste xeito tamén se descubriron varios sistemas planetarios múltiples. En cifras, cantos planetas se descubriron a través de cada un destes métodos? Por imaxe directa 260 planetas e 8 sistemas múltiples, é dicir, con tres ou máis planetas; por tránsitos planetarios, máis de 4.054 planetas e 643 sistemas múltiples; e, por velocidade radial, ao redor de 1.115 planetas e 190 sistemas múltiples. 

A ZONA DE HABITABILIDADE NO NOSO SISTEMA SOLAR OCUPA ENTRE VENUS E MARTE

A nosa galaxia, a Vía Láctea, é un sistema que ten aproximadamente 200.000 millóns de estrelas e 100.000 anos luz de diámetro. O noso Sol está colocado a uns 30.000 anos luz do centro da galaxia. No centro da Vía Láctea hai un buraco negro supermasivo, que, como di Montesinos, "polo de agora está tranquiliño". Ese buraco negro ten ao redor de 4 millóns de veces a masa do Sol. Todos os exoplanetas os descubrimos nunha pinga de auga no medio da inmensidade do océano, é dicir, nun pequeniño punto no medio de toda a galaxia. "Estudando un pequeniño trociño de galaxia a uns poucos centos de anos luz do Sol xa descubrimos da orde de 5.500 planetas ou candidatos a planetas, e iso tendo en conta que nós non estamos nun lugar privilexiado da galaxia para a observación, así que se puidésemos observar toda a galaxia, poderiamos detectar centenares de millóns de planetas", conclúe o investigador.

Tamén é importante ter en conta o concepto de zona de habitabilidade planetaria: no noso Sistema Solar ocupa máis ou menos dende a órbita de Venus ata a de Marte. Pero, que é exactamente esa zona de habitabilidade planetaria? Pois segundo os astrónomos, "é un conxunto de órbitas nas que, se hai un planeta rochoso no que se dan certas condicións na atmósfera como para que teña auga líquida, nel podería haber vida". E é que un dos ingredientes indispensables que din os astrobiólogos para que haxa vida é que o planeta conte cun bo disolvente, e o mellor disolvente é a auga líquida. A Terra está na zona de habitabilidade do noso Sistema Solar, Venus e Marte están ao bordo, de feito Marte tivo auga na súa época e perdeuna porque deixou de ter unha atmósfera o suficientemente densa como para retela.

SÓ NO NOSO UNIVERSO OBSERVABLE HAI UNS 100.000 MILLÓNS DE GALAXIAS, CON MILES DE MILLÓNS DE ESTRELAS E TRILLÓNS DE SISTEMAS PLANETARIOS

Pero que isto sexa así no noso Sistema Solar non quere dicir que teña que selo tamén necesariamente noutros sistemas planetarios, pois hai algúns que teñen máis planetas con órbitas distintas, ou que teñen estrelas que están máis frías que o noso Sol, polo que a zona de habitabilidade está moito máis preto da estrela que no noso caso. Por exemplo, o sistema trappist-1 ten alo menos tres planetas en zona de habitabilidade; o sistema planetario kepler-90 ten sete planetas transitando e todo o sistema está metido na órbita da Terra; o sistema kepler-11, con seis planetas, ten un tamaño similar á parte interna do noso Sistema Solar... E todo iso que nos sepamos, pois poderían ter máis planetas, xa que, como destaca o astrónomo, "estamos aínda moi sesgados e fáltannos elementos para coñecer planetas moi exteriores deses sistemas planetarios". Así, se un planeta ten 20 anos ou 400 de período orbital, perderíase da observación ou o bamboleo da estrela non sería detectable.

Só no noso universo observable habería ao redor de 100.000 millóns de galaxias, cada unha delas con decenas ou centos de miles de millóns de estrelas e, polo tanto, con trillóns de sistemas planetarios. Entón, ante tales datos, Montesinos, como moitas outras persoas, científicos e non científicos, pregúntase: estamos sós no Universo? "Agora mesmo o único lugar do Universo no que sabemos que hai vida é neste, na Terra, e sabemos que se está buscando en Marte e que hai obxectos no noso Sistema Solar, como poden ser algúns satélites galileanos de Xúpiter, que son de interese extrabiolóxico, nos que se están buscando biomarcadores; de momento non coñecemos nada máis, pero ante a cantidade de sistemas planetarios que hai no Universo quizáis é pretencioso dicir que somos os únicos, aínda que a resposta científica sexa que de momento somos os únicos", conclúe o presidente da SEA.