No puede existir un lenguaje más universal y simple, más carente de errores y oscuridades, y por lo tanto más apto para expresar las relaciones invariables de las cosas naturales […]. [Las matemáticas] parecen constituir una facultad de la mente humana destinada a compensar la brevedad de la vida y la imperfección de los sentidos.
JOSEPH FOURIER
Théorie analytique de la chaleur. Discurso preliminar (1822)
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| Las cifras del número de posibles galaxias podrían multiplicarse por diez con respecto a las que barajaba Sagan, los avances astronómicos de nuestros días así lo indican. |
Nuestro universo contiene unos 100 000 millones de galaxias, una de las cuales es la Vía Láctea. «Nuestra Galaxia», solemos decir, aunque desde luego no somos sus dueños. Está compuesta de gases, polvo y unos 400 000 millones de soles. Uno de éstos, situado en un oscuro brazo espiral, es el Sol, la estrella local (hasta donde sabemos, anodina, vulgar, corriente). En su viaje de 250 millones de años en torno al centro de la Vía Láctea, acompaña al Sol todo un séquito de pequeños mundos. Algunos son planetas, otros, satélites, asteroides o cometas. Los seres humanos somos una de las 50 000 millones de especies que han prosperado y evolucionado en un pequeño planeta, el tercero a partir del Sol, al que llamamos Tierra. Hemos enviado naves para reconocer otros 70 mundos de nuestro sistema, y para penetrar en la atmósfera o posarse en la superficie de cuatro: la Luna, Venus, Marte y Júpiter. Estamos comprometidos en un empeño mítico.
La materia oculta que constituye el 90% del universo (todavía no sabemos qué es), la identificación del agujero negro más próximo, la extraña conjetura de que las distancias entre galaxias están cuantizadas (es decir, que se encuentran a ciertas distancias y sus múltiplos, pero no a distancias intermedias), la naturaleza de las explosiones de rayos gamma (donde episódicamente estallan los equivalentes de sistemas solares enteros), la aparente paradoja de que la edad del universo pueda ser inferior a la de las estrellas más viejas (probablemente resuelta por la reciente conclusión, a partir de datos del telescopio espacial Hubble, de que el universo tiene 15 000 millones de años), la investigación en laboratorios terrestres de muestras cometarias, la búsqueda de aminoácidos interestelares y la naturaleza de las primeras galaxias.
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| A 39 años luz de la tierra se encuentra la estrella Trappist-1, conocida en la NASA por el nombre de catálogo 2MASS J23062928-0502285. Es decir, un astro completamente irrelevante hasta hace muy poco. En mayo del 2017, el equipo liderado por Michaël Gillon (Universidad de Lieja, Bélgica) ya anunció que había descubierto dos exoplanetas (quizás tres) orbitándola. Con un 9% de la masa del Sol, Trappist-1 es una enana roja fría. Si fuera un poco más pequeña, ya no sería una estrella sino una enana marrón, que son astros fríos que no pueden fusionar hidrógeno como nuestro sol. Ahora la NASA ha anunciado que Trappist-1 no tiene tres, sino siete exoplanetas, todos ellos de tamaño similar al de la Tierra, tres o cuatro de los cuales están en órbitas templadas donde no hace ni demasiado frío ni demasiado calor para permitir la existencia de agua líquida en su superficie y, por lo tanto, vida tal como la conocemos. Al ser la estrella pequeña y mucho más débil que nuestro sol, los exoplanetas están en órbitas necesariamente muy compactas. Es más, si pusiéramos los planetas en torno a nuestro sol, todos cabrían cómodamente dentro de la órbita de Mercurio. |
En los últimos años hemos entrado en una nueva era de la historia humana, pues ya estamos en condiciones de detectar planetas de otras estrellas. El primer sistema planetario fiable descubierto está asociado a un astro de lo más improbable: la estrella B 1257 + 12. Se trata de una estrella de neutrones de rotación rápida, vestigio de un astro antaño mayor que el Sol que estalló en la colosal explosión de una supernova. El campo magnético de esta estrella captura electrones y los obliga a seguir trayectorias tales que, como un faro, emiten un haz de ondas de radio a través del espacio interestelar. Por casualidad, este haz intercepta la Tierra una vez cada 0,0062185319388187 segundos (de ahí el nombre de «pulsar» con que se conoce este tipo de estrellas). La constancia de su periodo de rotación es asombrosa. En razón de la elevada precisión de las mediciones, Alex Wolszczan, ahora en la Universidad de Pennsylvania, logró hallar fluctuaciones en los últimos decimales. ¿Cuál era la causa? ¿Quizá seísmos estelares u otros fenómenos de la propia estrella? A lo largo de los años el periodo ha variado precisamente en la forma que se esperaría que lo hiciese de haber planetas en torno a B 1257 + 12. La coincidencia con los cálculos matemáticos es tan exacta que se impone una conclusión: Wolszczan ha descubierto los primeros planetas conocidos más allá del Sol. Es más, sabemos que no se trata de planetas grandes del tamaño de Júpiter. Dos son, probablemente, sólo un poco mayores que la Tierra, y giran en torno de su estrella a distancias no demasiado diferentes de la que separa nuestro planeta del Sol. ¿Cabe esperar que exista vida en alguno de ellos? Por desgracia, la estrella de neutrones despide un viento de partículas cargadas que debe elevar la temperatura de estos planetas más allá del punto de ebullición del agua. Estando como está a 1300 años luz de distancia, no vamos a viajar pronto a este sistema. Es por ahora un misterio si estos planetas sobrevivieron a la explosión de la supernova que dio origen al pulsar o se formaron a partir de los restos del cataclismo.
Poco después del excepcional descubrimiento de Wolszczan, se encontraron más objetos de masa planetaria (principalmente gracias al trabajo de Geoff Marcy y Paul Butler, de la Universidad Estatal de San Francisco) girando alrededor de otras estrellas, en este caso astros corrientes como el Sol. La técnica utilizada fue diferente y de aplicación mucho más difícil. Estos planetas fueron detectados observando los cambios periódicos en los espectros de estrellas próximas mediante telescopios ópticos convencionales. En ocasiones una estrella se desplaza por un tiempo hacia nosotros y luego se aleja, como se puede comprobar por los cambios en las longitudes de onda de sus líneas espectrales (es el llamado efecto Doppler), semejante al cambio en la frecuencia del claxon de un coche cuando se aproxima a nosotros y luego se aleja. Algún cuerpo invisible tira de la estrella. Una vez más, un mundo oculto se revela en virtud de una coincidencia con un cálculo teórico (entre los ligeros movimientos periódicos observados en la estrella y lo que uno esperaría si hubiera un planeta girando en torno a ella).
Se han detectado planetas que giran alrededor de las estrellas 51 Pegasi, 70 Virginis y 47 Ursae Majoris, en las constelaciones de Pegaso, Virgo y la Osa Mayor respectivamente. En 1995 se descubrieron también planetas alrededor de la estrella 55 Cancri, en la constelación del Cangrejo. Tanto 47 Ursae Majoris como 70 Virginis son visibles a simple vista en los anocheceres de primavera, lo que significa que están muy cerca en términos astronómicos. Las masas de sus planetas parecen oscilar desde un poco menos que la de Júpiter a varias veces la de éste. Más sorprendente resulta lo cerca que están de sus estrellas: de 0,05 UA en el caso de 51 Pegasi, a poco más de 2 UA en el de 47 Ursae Majoris. Es posible que estos sistemas también contengan planetas más pequeños semejantes a la Tierra y aún no descubiertos, pero su situación es distinta. En el sistema solar, los planetas pequeños como la Tierra se hallan en el interior y los planetas grandes como Júpiter en el exterior. En esas cuatro estrellas, los planetas de mayor masa parecen estar en el interior. Nadie comprende cómo puede ser esto. Ni siquiera sabemos si se trata de planetas verdaderamente jovianos, con inmensas atmósferas de hidrógeno y helio, hidrógeno metálico en profundidad y un núcleo parecido a la Tierra. Lo que sí sabemos es que la atmósfera de un planeta joviano no tiene por qué dispersarse aun a una distancia tan corta de su estrella. No parece plausible que tales planetas se constituyeran en la periferia de sus sistemas solares y luego, de alguna forma, se acercasen a sus estrellas. Ahora bien, podría ser que algunos planetas primitivos masivos se viesen frenados por el gas nebular y cayesen en espiral hasta una órbita interior. La mayoría de los expertos sostiene que no es posible que se forme un planeta como Júpiter tan cerca de una estrella. ¿Por qué no? Lo que sabemos acerca del origen de Júpiter es más o menos lo siguiente: en las regiones externas del disco nebular, donde las temperaturas eran muy bajas, se condensaron planetoides de hielo y roca semejantes a los cometas y las lunas heladas de la periferia de nuestro sistema solar. Estos asteroides helados comenzaron a chocar a escasa velocidad, se fueron agregando y poco a poco constituyeron una masa lo bastante grande para atraer gravitatoriamente el hidrógeno y el helio de la nube, creando un Júpiter de dentro a afuera. En contraste, se estima que en un principio cerca de la estrella las temperaturas nebulares eran demasiado altas para que hubiese hielo, lo que hizo que se malograra el proceso. Pero me pregunto si algunos discos nebulares podrían estar por debajo del punto de congelación incluso muy cerca de la estrella local.
En cualquier caso, con planetas de masa semejante a la de la Tierra en torno de un pulsar y cuatro nuevos planetas jovianos girando muy cerca de estrellas similares al Sol, está claro que no podemos tomar nuestro sistema solar como modelo. Esto es clave si alentamos alguna esperanza de construir una teoría general del origen de los sistemas planetarios: ahora tiene que abarcar una diversidad de ellos.
En fecha todavía más reciente se ha empleado una técnica denominada astrometría para detectar dos, y posiblemente tres, planetas como la Tierra en torno de una estrella muy cercana al Sol, Lalande 21185. En este caso se disponía de un registro minucioso de los movimientos del astro a lo largo de muchos años, que ha servido para estudiar detenidamente el retroceso causado por la posible existencia de planetas. Aquí tenemos un sistema planetario que parece pertenecer a la misma familia que el nuestro, o al menos a una cercana. Parece haber, pues, dos y quizá más categorías de sistemas planetarios en el espacio interestelar adyacente.
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