Búsqueda de planetas fuera de nuestro sistema solar

Cada estrella que vemos en el cielo tiene al menos un planeta en órbita alrededor de ella, dice la astrónoma Sara Seager. Así que, ¿qué sabemos acerca de estos exoplanetas, y cómo podemos saber más? Seager presenta a su juego favorito de exoplanetas y muestra nueva tecnología que puede ayudar a recopilar información sobre ellos, e incluso ayudarnos a buscar exoplanetas con vida.

Estoy aquí para hablarles de la verdadera
búsqueda de vida extraterrestre.

No de pequeños humanoides verdes
que llegan en ovnis brillantes,

aunque eso sería estupendo.

Sino de la búsqueda de planetas que
orbitan alrededor de estrellas lejanas.

Cada estrella en nuestro cielo es un sol.

Y si nuestro Sol tiene planetas:

Mercurio, Venus, Tierra, Marte, etc.,

seguramente esas otras estrellas
también tienen planetas,

y los tienen.

Y en las últimas dos décadas,

los astrónomos han encontrado
miles de exoplanetas.

Nuestro cielo nocturno está
literalmente lleno de exoplanetas.

Sabemos, estadísticamente hablando,

que cada estrella tiene,
al menos, un planeta.

Y en la búsqueda de planetas,

y, en el futuro, los planetas
que podrían ser como la Tierra,

podemos contribuir a resolver

algunas de las preguntas
más sorprendentes y misteriosas

a las que se ha enfrentado
la humanidad durante siglos.

¿Por qué estamos aquí?

¿Por qué existe el universo?

¿Cómo se formó y evolucionó la Tierra ?

¿Cómo y por qué se originó la vida
que ha poblado nuestro planeta?

La segunda pregunta
que a menudo se plantea es:

¿Estamos solos?

¿Hay vida ahí fuera?

¿Quién está ahí?

Ya saben, esa pregunta
ha existido miles de años,

por lo menos desde la época
de los filósofos griegos.

Pero estoy aquí para decirles
lo cerca que estamos

de encontrar la respuesta a esta pregunta.

Es la primera vez en la historia que eso
realmente está a nuestro alcance.

Ahora, cuando pienso en
las posibilidades de la vida por ahí,

pienso en el hecho de que nuestro Sol
no es sino una de las muchas estrellas.

Esta es una foto de una galaxia real

creemos que nuestra
Vía Láctea se parece a esta galaxia.

Es una colección de estrellas unidas.

Pero nuestro Sol es uno de cientos
de miles de millones de estrellas

y nuestra galaxia es una de más de
cientos de miles de millones de galaxias.

Sabiendo que los planetas pequeños
son muy comunes,

uno puede hacer los cálculos.

Y hay tantas estrellas
y tantos planetas ahí fuera,

que sin duda, en algún lugar,
tiene que haber vida.

Bueno, los biólogos se ponen
furiosos conmigo por decir esto,

porque no tenemos evidencia alguna
de vida extraterrestre todavía.

Si pudiéramos ver
nuestra galaxia desde el exterior

y acercar la imagen de nuestro Sol,

veríamos un mapa real de estrellas.

Y las estrellas destacadas son
las que tienen exoplanetas conocidos.

Esto es realmente solo
la punta del iceberg.

Aquí, esta animación es el zoom
en nuestro sistema solar.

Y verán aquí los planetas

así como naves espaciales
orbitando alrededor de nuestro Sol.

Si nos podemos imaginar ir
a la costa oeste de Norteamérica,

y mirar hacia el cielo nocturno,

esto es lo que nos gustaría
ver en una noche de primavera.

Pueden ver
las constelaciones superpuestas

y muchas estrellas con planetas.

Hay un parche especial del cielo,
donde tenemos miles de planetas.

Aquí es donde el telescopio espacial
Kepler se centró durante muchos años.

Vamos a acercar y mirar
a uno de los exoplanetas favoritos.

Esta estrella se llama Kepler-186F.

Es un sistema de unos cinco planetas.

Y, por cierto, de la mayoría de
estos exoplanetas, no sabemos demasiado.

Sabemos su tamaño, órbita
y cosas por el estilo.

Pero hay un planeta muy especial
llamado Kepler-186F.

Este planeta se encuentra en una zona
no demasiado lejos de la estrella,

de modo que la temperatura
puede ser adecuada para la vida.

Aquí, la concepción del artista
es solo hacer zoom

y mostrar lo que el planeta podría ser.

Muchas personas tienen
la noción romántica de astrónomos

yendo al telescopio en la cima
de una montaña solitaria

y mirando el cielo nocturno espectacular
a través de un gran telescopio.

Pero, en realidad, tan solo trabajamos
en nuestras computadoras como los demás,

y obtenemos los datos por correo
o descargando una base de datos.

Y en vez de venir aquí para hablarles

de la naturaleza algo tediosa
de los datos y su análisis,

y los modelos complejos
de computación usados,

tengo una forma diferente
de explicarles

cosas en las que pensamos
en relación a los exoplanetas.

Aquí un cartel de viaje:

"Kepler-186F:

Donde la hierba está
siempre más roja en el otro lado".

Esto se debe a Kepler-186F
orbita alrededor de una estrella roja,

y solo especulamos
que tal vez haya plantas allí,

si hay vegetación que hace fotosíntesis,

tiene diferentes pigmentos y se ve roja.

"Disfruta de la gravedad en HD 40307g,

una Super-Tierra".

Este planeta es más masivo que la Tierra

y tiene una gravedad
en la superficie superior.

"Relájese en Kepler-16b,

donde su sombra siempre tiene compañía".

(Risas)

Sabemos de una docena
de planetas que orbitan dos estrellas,

y hay probablemente muchos más por ahí.

Si pudiéramos visitar
uno de esos planetas,

se podrían ver literalmente
dos puestas de sol

y tener dos sombras.

En realidad, la ciencia ficción
tiene algunas cosas correctas.

Tatooine de La Guerra de las Galaxias.

Y tengo otros exoplanetas favoritos

de los que hablar.

Este es Kepler-10b,

es un planeta caliente, caliente.

Orbita 50 veces
más cerca de su estrella

que nuestra Tierra
alrededor de nuestro Sol.

Y, de hecho, es tan caliente,

que no podemos visitar estos planetas,
pero si pudiéramos,

nos fundiríamos mucho antes de llegar.

Creemos que la superficie es tan caliente
como para derretir la roca

y tiene lagos de lava líquida.

Gliese 1214b

De este planeta sabemos
la masa y el tamaño

y que tiene una densidad baja.

Es un poco caliente.

En realidad no sabemos
nada sobre este planeta,

pero una posibilidad es que
sea un mundo acuático,

como una versión a escala
de una de las lunas heladas de Júpiter

que podría componerse del
50 % de agua en masa.

Y en este caso, tendría
una atmósfera de vapor de espesor

superpuesta a un océano,

no de agua líquida,

sino de una forma exótica
de agua, un superfluido.

No es un gas, no es un líquido.

Y debajo de eso no habría roca,

sino una forma de hielo de alta presión,

como el hielo IX.

Así que de todos estos planetas ahí fuera,

su variedad es simplemente asombrosa,

normalmente queremos encontrar planetas
Ricitos de Oro, así los llamamos.

Ni demasiado grandes,
ni demasiado pequeños,

ni demasiado calientes,
ni demasiado fríos,

sino justo el ideal para la vida.

Pero para hacer eso, debemos poder mirar

la atmósfera del planeta,

ya que la atmósfera actúa
como una manta que captura calor,

el efecto invernadero.

Tenemos que poder evaluar
los gases de efecto invernadero

en otros planetas.

Bueno, la ciencia ficción
tiene algunas cosas mal.

La nave Star Trek

tuvo que viajar a grandes distancias
a velocidades increíbles

a la órbita de otros planetas

de manera que el primer oficial Spock
pudiera analizar la atmósfera

para ver si el planeta era habitable

o si había formas de vida allí.

Bueno, no necesitamos
viajar a velocidades 'warp'

para ver otras atmósferas planetarias,

aunque no quiero disuadir
a los ingenieros

de buscar la manera de hacerlo.

En realidad podemos estudiar
las atmósferas planetarias

desde aquí, desde la órbita terrestre.

Esta es una imagen, una fotografía
del telescopio espacial Hubble

tomada por el transbordador Atlantis,
cuando partía

después del último vuelo
espacial humano de Hubble.

Instalaron una nueva cámara,

que utilizamos
para atmósferas de exoplanetas.

Y hasta ahora, hemos podido estudiar
decenas de atmósferas de exoplanetas,

alrededor de seis de ellas
con gran detalle.

Pero no son pequeños planetas
como la Tierra.

Son planetas grandes y calientes
que son fáciles de ver.

No estamos listos,

no tenemos todavía la tecnología adecuada
para estudiar pequeños exoplanetas.

Pero, sin embargo,

quería explicarles cómo se estudian
las atmósferas de exoplanetas.

Quiero que se imaginen,
por un momento, un arco iris.

Y si pudiéramos mirar
este arco iris de cerca,

veríamos que faltan
algunas líneas oscuras.

Y aquí está nuestro Sol,

la luz blanca del Sol se dividió,

no por las gotas de lluvia,
sino por un espectrógrafo.

Y pueden ver
estas líneas verticales oscuras.

Algunas muy estrechas,
algunas son anchas,

otras sombreadas en los bordes.

Y así es cómo los astrónomos
han estudiado objetos en los cielos,

durante más de un siglo.

Así que aquí, cada átomo
y molécula diferente

tiene un conjunto especial de líneas,

una huella digital, si se quiere.

Y así es cómo se estudian
las atmósferas de exoplanetas.

Nunca olvidaré cuando empecé a trabajar

en atmósferas de exoplanetas hace 20 años,

cuántas personas me dijeron,

"Esto nunca sucederá.

Nunca podremos estudiarlas.
¿Por qué lo intentas?"

Y por eso me complace hablarles sobre
todos los ambientes estudiados ahora,

y esto es realmente un campo propio.

Así que cuando se trata
de otros planetas, otras Tierras,

en el futuro, cuando podamos observarlos,

¿qué tipo de gas buscaríamos?

Bueno, nuestra propia Tierra
tiene oxígeno en la atmósfera

en un 20 % de su volumen.

Eso es una gran cantidad de oxígeno.

Pero sin las plantas
y la vida fotosintética,

no habría oxígeno,

prácticamente
nada de oxígeno en nuestra atmósfera.

Así que el oxígeno existe,
porque hay vida.

Y nuestro objetivo es buscar gases
en otras atmósferas planetarias,

gases a los que no les atribuiríamos

la capacidad de contribuir a la vida.

Pero ¿qué moléculas deberíamos buscar?

En realidad, ya dije
cuán diversos son los exoplanetas.

Esperamos que esto continúe en el futuro

cuando nos encontramos con otras Tierras.

Y esa es una de las cosas
en las que estoy trabajando.

Tengo una teoría al respecto.

Me recuerda que casi todos los días,

recibo mensajes de correo electrónico

de alguien con una teoría loca
sobre la física de la gravedad

o la cosmología o algo así.

Así que, por favor, no me envíen ninguna
de sus locas teorías.

(Risas)

Yo tenía mi propia teoría loca.

Pero ¿quién iba a ir
a ver al profesor del MIT?

Se lo envié a un Premio Nobel
de Fisiología, en Medicina

y él dijo:
"Claro, venga a hablar conmigo".

Así que me llevé
a mis dos amigos bioquímicos

y nos fuimos a hablar con él
acerca de nuestra loca teoría.

Y esa teoría era que la vida produce
todas las moléculas pequeñas,

tantas moléculas.

Como, todas en las que
puedo pensar, pero sin ser una química.

Piensen en ello:

dióxido de carbono,
monóxido de carbono,

hidrógeno molecular,
nitrógeno molecular,

metano, cloruro de metilo,

tantos gases.

Existen también por otras razones,

pero justo igual que
la vida produce ozono.

Así que fuimos a hablar con él

e inmediatamente, derribó la teoría.

Encontró un ejemplo que no existía.

Así, nos fuimos de nuevo
al tablero de dibujo

y creímos haber encontrado
algo muy interesante en otro campo.

Pero volvamos a los exoplanetas,

el punto es que la vida produce
tantos tipos diferentes de gases,

literalmente miles de gases.

Y así, lo que hacemos ahora es
simplemente tratar de averiguar

en qué tipo de exoplanetas,

cuáles gases se podrían
atribuir a la vida.

Y así, al toparnos con los gases

en atmósferas de exoplanetas

que no sabemos si los producen

extraterrestres inteligentes
o árboles,

o un pantano,

o incluso solo
vida microbiana simple, unicelular.

Así que trabajar en los modelos

y pensar en bioquímica,

todo está muy bien.

Pero realmente un gran reto
ante nosotros es: ¿cómo?

¿Cómo vamos a encontrar estos planetas?

Existen muchas maneras
de encontrar planetas,

varias maneras diferentes.

Pero en la que me centro es en cómo
establecer una puerta de enlace

de modo que en el futuro,

podamos encontrar cientos de Tierras.

Tenemos una oportunidad real
de encontrar señales de vida.

Y, de hecho, acabo de liderar
un proyecto de dos años

en esa fase muy especial

de un concepto
que llamamos la sombrilla estelar.

Y la sombrilla estelar es una pantalla
en forma muy especial

y el objetivo es volar
esa sombrilla estelar

que bloquee la luz de una estrella

para que el telescopio
puede ver los planetas directamente.

Aquí, pueden verme a mí y
a dos miembros del equipo

viendo una pequeña parte
de la sombrilla estelar.

Tiene la forma de una flor gigante,

y este es uno de los pétalos prototipo.

El concepto es que una sombrilla estelar
y el telescopio podría lanzarse juntos,

con los pétalos desplegados
desde la posición de estiba.

La armadura central podría expandirse,

con los pétalos abriéndose en el lugar.

Ahora, esto debe hacerse
con mucha precisión,

literalmente, los pétalos a micras

y tienen que desplegarse en milímetros.

Y toda esta estructura tendría que volar

decenas de miles de km de distancia
desde el telescopio.

Se trata de decenas
de metros de diámetro.

Y el objetivo es bloquear la luz
de las estrellas con increíble precisión

con lo que podríamos
ver directamente los planetas.

Y tiene que tener una forma muy especial,

debido a la física de difracción.

Este es un proyecto real
en el que trabajé,

literalmente,
no se pueden imaginar lo difícil.

Solo para que me crean,
no es solo en formato de película,

aquí está una foto real

de pruebas para implementar
la sombrilla estelar de 2ª generación

Y en este caso, quería que supieran

que esa armadura central es lo sobrante

desde grandes desplegables
de radio en el espacio.

Así que tras todo ese trabajo duro

donde intentamos pensar en todos los
locos gases que podrían estar por ahí,

y construimos telescopios espaciales
muy complicados

que podrían estar por ahí,

¿qué vamos a encontrar?

Pues bien, en el mejor de los casos,

nos encontraremos
con una imagen de otra exo-Tierra.

Aquí está la Tierra
como un punto azul pálido.

Y esta es realmente
una foto real de la Tierra

tomada por la nave espacial Voyager 1,

6,4 mil millones
de km de distancia.

Y esa luz roja es solo
luz dispersada en la óptica de la cámara.

Pero lo que es impresionante
a tener en cuenta

es que si hay extraterrestres inteligentes

orbitando en un planeta alrededor
de una estrella cerca de nosotros

y construyen
complicados telescopios espaciales

como los que tratamos de construir,

todos verán es este punto azul pálido,

un punto de luz.

Y así, a veces, cuando me detengo a pensar

acerca de mi lucha profesional y ambición,

es difícil pensar en eso

en contraste con
la inmensidad del universo.

Pero, sin embargo, estoy dedicando
el resto de mi vida

a la búsqueda de otra Tierra.

Y puedo garantizar

que en la próxima generación
de telescopios espaciales,

en la segunda generación,

podremos encontrar
e identificar otras Tierras.

Y la capacidad de dividir
la luz de las estrellas

para poder buscar gases

y evaluar los gases
de efecto invernadero en la atmósfera,

estimar la temperatura de la superficie,

y buscar signos de vida.

Pero hay más.

En este caso de la búsqueda
de otros planetas como la Tierra,

estamos haciendo
una nueva especie de mapa

de estrellas cercanas y de planetas
que orbitan alrededor de ellos,

incluyendo aquellos que podrían
ser habitable por los humanos.

Y así me imagino
que nuestros descendientes,

cientos de años a partir de ahora,

se embarcarán
en un viaje interestelar a otros mundos.

Y nos mirarán
en retrospectiva a todos nosotros

como la generación que primero encontró
mundos similares a la Tierra.

Gracias.

(Aplausos)

Junio Cohen: Te paso una pregunta,

del gerente del Rosetta Misión,
Fred Jansen.

Fred Jansen: Mencionaste que

la tecnología para ver
realmente en el espectro

de un exoplaneta similar
a la Tierra no existe todavía.

¿Cuándo esperas que esté,

y qué se necesita?

Lo que esperamos es lo que llamamos
telescopio Hubble de próxima generación.

Se llama
Telescopio Espacial James Webb,

y se pondrá en marcha en 2018,

y eso es lo que vamos a hacer,

miraremos un tipo especial de planeta

llamados exoplanetas transitorios,

y será nuestra primera oportunidad
de estudiar planetas pequeños

para gases que podrían indicar
si el planeta es habitable.

JC: Te haré una pregunta
de seguimiento, también, Sara,

como generalista.

Estoy muy impresionada
por la idea en tu carrera

por la oposición que enfrentaste,

cuando empezaste a pensar en exoplanetas,

había gran escepticismo
en la comunidad científica

que todavía existe,

y demostraste que estaban equivocados.

¿Qué hizo que siguieras?

SS: Bueno, como científicos,

se supone que debemos ser escépticos,

porque nuestro trabajo para asegurarnos
de que lo que otra persona dice

en realidad tiene sentido o no.

Pero ser científico,

creo que lo has visto en esta sesión,

es ser un explorador.

Uno tiene esta inmensa curiosidad,

esta terquedad,

esa firmeza que nos lleva adelante

no importa lo que otros digan.

JC: Me encanta eso. Gracias, Sara.

(Aplausos)