Espacio

Una guía de planetas solitarios en la galaxia

Por Nadia Drake

Los planetas errantes son mundos sin hogar. No tienen ni amaneceres ni ocasos porque, al contrario de los planetas que más conocemos, estos planetas solitarios no se encuentran vinculados a una estrella. Por el contrario, viajan trazando arcos solitarios en la parte central de la Vía Láctea.

A principios de esta semana el programa Cosmos presentó a sus espectadores el concepto de estos planetas solitarios.

“La galaxia tiene miles de millones de ellos, vagando en la noche perpetua. Son planetas huérfanos, retirados de sus estrellas madre durante el nacimiento caótico de sus sistemas solares nativos”, afirma Neil DeGrasse, mientras un planeta surge de la oscuridad. “Los planetas errantes tienen el núcleo fundido, aunque la superficie se encuentra congelada. Puede que, entre estos extremos, existan océanos de agua líquida. ¡Quién sabe lo que podría nadar allí!”.

En los días tras la emisión del programa, las redes sociales se inundaron de preguntas de los espectadores que se cuestionaban sobre la existencia de planetas errantes, y si, tal y como comentó Tyson, realmente había miles de millones de ellos. La respuesta es que, probablemente, sí que existen.

Durante décadas, los astrónomos elaboraron hipótesis sobre la existencia de planetas que flotan libremente. Pero los científicos necesitaban una forma de encontrarlos. Las dos maneras más conocida para encontrar los exoplanetas se basan en las señales provenientes de las estrellas de los planetas, ya sean vibraciones causadas por las suaves fuerzas de la gravedad del planeta que orbita, o por la ligera sombra que se produce cuando un planeta pasa entre la Tierra y su estrella.

Pero, ¿cómo podemos encontrar los planetas que no tienen estrella?

Por el momento, los mejores métodos incluyen la búsqueda del calor de un joven planeta errante en el infrarrojo, y una técnica conocida como microlente gravitacional, que funciona bien para planetas más antiguos y más fríos, según indica el astrónomo David Bennett, de la Universidad de Notre Dame. La técnica de la microlente aprovecha la capacidad de la gravedad para curvarse y modificarse con la luz. Si un objeto enorme como, por ejemplo, un planeta errante, pasa entre una estrella y la Tierra, el planeta puede actuar como una lente, curvando y alterando la luz de la estrella tal y como se ve desde la Tierra. En general, cuanto más grande sea el planeta, más se verá afectada la luz.

Hasta ahora, con el uso de cualquiera de los dos métodos, no podemos detectar con facilidad planetas sin estrella de un tamaño menor que Júpiter o con una masa inferior a 300 veces la de la Tierra.

De cualquier manera, las primeras pistas de estos mundos solitarios se obtuvieron a finales de la pasada década de los 90, cuando un equipo de astrónomos japoneses encontró pruebas de objetos cálidos de masa planetaria en el clúster Camaleón, a unos 500 años luz de distancia. Otros equipos confirmaron la posible existencia de otros planetas errantes, en un clúster cerca de la estrella Sigma-Orionis, en la nebulosa de Orion, en la región de formación de estrellas de Taurus. Más recientemente, en 2012, los astrónomos describieron un planeta caliente y sin hogar (de 700 grados Celsius), al que se le dio el complicado nombre de CFBDSIR2149-0403, situado a tan solo 100 años luz de distancia.

La prueba de los “miles de millones” de la declaración de Tyson llegó en 2011. Un estudio de microlente publicado en Nature sugirió que la Vía Láctea contenía, como mínimo, 400.000 millones de mundos sin estrella y que los planetas solitarios son más habituales que las estrellas como nuestro Sol. Datos de dos consorcios de microlentes gravitacionales, conocidos con los acrónimos OGLE y MOA, señalaron la posibilidad de la existencia de 10 planetas que flotan libremente por el espacio y que fueron detectados tras un estudio de dos años de duración puesto en marcha para investigar el bulbo galáctico de la Vía Láctea.

Basándonos en comparaciones entre la eficiencia de la detección de los estudios realizados, la probabilidad de los eventos de microlentes gravitacionales y la cantidad esperada de efecto lente causado por los planetas y las estrellas, el equipo científico concluyó que estas lentes gravitacionales se encontraban en todos los lugares. “Existen incertidumbres estadísticas en el análisis”, indicó Bennet, miembro del consorcio MOA. “400.000 millones de planetas es, probablemente, una buena cantidad mínima”.

Pero no todo el mundo está convencido. A pesar del minucioso trabajo realizado por los autores, aún es posible que los objetos detectados se encuentren a una gran distancia de sus estrellas, que sean enanas marrones (un tipo de pseudoestrella de baja masa incapaz de mantener reacciones nucleares continuas en su núcleo), o que las estimaciones de la población galáctica no sean correctas.

Desde 2011, el MOA ha realizado un duro trabajo para analizar una gran cantidad de datos y para definir las estimaciones sobre el número de planetas que flotan libremente por el espacio en la Vía Láctea. Hasta la fecha, Bennett afirma que las nuevas estimaciones parecen apoyar los hallazgos originales de que estos planetas errantes son habituales. Y hay pistas que indican que puede que muy pronto podamos encontrar planetas más pequeños sin estar vinculados a ninguna estrella, de una masa aproximada a la de Neptuno, demasiado pequeños como para ser confundidos con una estrella.

Ahora, hablemos sobre esos caóticos primeros años. Los astrónomos sugieren que muchos planetas que flotan libremente deambulan por el espacio interestelar porque han sido apartados de sus sistemas estelares originales. Este proceso tiende a suceder en los inicios de la creación de un sistema, según comentó el astrofísico Greg Laughlin, de la Universidad de California en Santa Cruz. A medida que los planetas en los sistemas jóvenes se asientan en sus órbitas, sus fuerzas gravitacionales pueden hacer que uno o dos hermanos acaben siendo enviados al espacio.

Es posible que algo así ocurriera en nuestro sistema solar. Las teorías que describen los inicios del sistema solar no funcionan a menos que un quinto planeta gigante –otro Urano o Neptuno– se hubiera encontrado presente desde el comienzo (uno de los problemas con estos modelos es que la Tierra, a veces, acaba chocándose contra Venus, algo que sabemos que no ocurrió). Más tarde, a medida que los planetas comienzan a migrar, ese quinto gigante sería apartado del sistema solar para vagar libremente por el espacio.

Dónde se encuentra ese quinto gigante es algo que no sabemos. “Por lo que conocemos, puede estar en medio de la galaxia”, dice Konstantin Batygin, un estudiante de posdoctorado en el Centro Harvard-Smithsonian de Astrofísica.

Todo claro pero, ¿qué ocurre con la segunda parte de la declaración de Tyson? ¿Estos mundos pueden realmente tener núcleos fundidos y océanos en la subsuperficie?

Puede resultar sorprendente que la respuesta sea afirmativa. Esta parte de la declaración refleja las conclusiones de un artículo publicado en 1999 por David Stevenson, científico planetario de Caltech que indicó que los planetas de masa parecida a la Tierra arrojados por sus sistemas solares pueden estar vagando por el espacio exterior. Stevenson sugiere que, si esos planetas mantuvieron una atmósfera de hidrógeno, podrían seguir estando lo suficientemente calientes como para tener agua líquida en la superficie. Un océano en la subsuperficie podría estar presente incluso sin una atmósfera. Y los planetas de mayor tamaño tienen generalmente una mayor temperatura que los planetas pequeños, concluye Stevenson, que calculó que un Júpiter expulsado del sistema solo podría enfriarse hasta -258.15 grados Celsius en su superficie.

Esperamos poder encontrar criaturas —preferiblemente plesiosauros o tiburones láser— nadando en los océanos de la subsuperficie de estos planetas errantes.

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