CAPÍTULO 6

TANTOS SOLES,
TANTOS MUNDOS

¡Qué maravilloso y sorprendente esquema tenemos aquí de la magnífica inmensidad del universo! ¡Tantos soles […] tantas tierras…!

CHRISTIAN HUYGENS, Nuevas conjeturas
concernientes a los mundos planetarios,
sus habitantes y producciones (h. 1670)

EN DICIEMBRE DE 1995, una sonda espacial desprendida de la nave Galileo entró en la turbulenta y agitada atmósfera de Júpiter camino de su destrucción, pero alcanzó a transmitir información de lo que observaba mientras descendía. Cuatro naves anteriores habían examinado el planeta al cruzar por sus cercanías. Júpiter también había sido estudiado con telescopios emplazados en tierra y en el espacio. A diferencia de nuestro planeta, constituido principalmente por rocas y metales, Júpiter es sobre todo hidrógeno y helio, y su tamaño es tal que podría albergar un millar de Tierras. A grandes profundidades, la presión atmosférica es tan alta que los átomos pierden electrones y el hidrógeno se convierte en un metal caliente. Se considera que ésta es la razón de que Júpiter emita el doble de energía de la que recibe del Sol. Los vientos que sacudieron la sonda Galileo a la máxima profundidad que alcanzó probablemente no se debían a la luz solar, sino a la energía originada en el interior del planeta. En el centro mismo de Júpiter parece existir una masa de roca y hierro muchas veces mayor que la Tierra, rodeada por un inmenso océano de hidrógeno y helio. Llegar hasta el hidrógeno metálico —y mucho menos aún al núcleo rocoso— está más allá de la capacidad humana, al menos durante los próximos siglos o, quizá, milenios.

En el interior de Júpiter las presiones son tan grandes que es difícil imaginar que allí haya vida, por muy diferente que fuese de la nuestra. Unos cuantos científicos, yo entre ellos, hemos tratado de imaginar, sólo como distracción, una ecología capaz de evolucionar en la atmósfera de un planeta semejante a Júpiter, algo como los microbios y peces de los océanos terrestres. El origen de la vida puede ser difícil en semejante ambiente, pero ahora sabemos que los impactos de asteroides y cometas transfieren material superficial de unos mundos a otros, y hasta puede que algunos impactos en la historia arcaica de la Tierra trasladasen nuestra vida primigenia a Júpiter. Todo esto es, sin embargo, mera especulación.

Júpiter se encuentra a unas cinco unidades astronómicas del Sol. Una unidad astronómica (UA) es la distancia que separa la Tierra del Sol, unos 150 millones de kilómetros. Si no fuese por el calor interno y el efecto invernadero de la inmensa atmósfera joviana, las temperaturas serían allí del orden de 160 grados bajo cero, como efectivamente ocurre en la superficie de los satélites de Júpiter, lo que hace que la vida en ellos sea imposible.

Júpiter y la mayor parte de los otros planetas giran en torno al Sol en el mismo plano, como si estuviesen situados en surcos distintos de un disco de vinilo o compacto. ¿Por qué ocurre esto? ¿Por qué los planos orbitales no se inclinan en todos los ángulos? Isaac Newton, el genio matemático que comprendió antes que nadie cómo la gravedad determina los movimientos planetarios, se mostró sorprendido ante la ausencia de variación en los planos orbitales de los planetas y decidió que tuvo que ser Dios quien, al crear el Sistema Solar, situara todos los planetas en órbitas coplanarias.

Sin embargo, el matemático Pierre Simón, marqués de Laplace, y más tarde el famoso filósofo Immanuel Kant descubrieron cómo explicar este hecho sin necesidad de recurrir a la intervención divina. Irónicamente, se basaron en las leyes descubiertas por Newton. El razonamiento es como sigue: imaginemos una nube interestelar de gas y polvo en lenta rotación. Hay muchas nubes de este estilo. Si la densidad es lo bastante alta, la atracción gravitatoria mutua entre las partículas de la nube se impondrá al movimiento aleatorio interno y la nube comenzará a contraerse, con lo que cada vez girará más deprisa, como un patinador que cruza los brazos. El giro no retardará el colapso de la nube a lo largo del eje de rotación, pero sí en el plano principal de rotación. La nube, en principio irregular, acaba convirtiéndose en un disco. Así, los planetas formados a partir de este disco girarán aproximadamente en el mismo plano, sin intervención sobrenatural alguna valiéndose únicamente de las leyes de la física.

Ahora bien, una cosa es proponer la existencia de esa nube en forma de disco previa a la formación de los planetas y otra muy distinta verificarla observando directamente discos análogos en torno de diferentes estrellas. Cuando se descubrieron otras galaxias espirales como la Vía Láctea, Kant pensó que eran los discos protoplanetarios que había concebido, con lo que quedaba confirmada la «hipótesis nebular» (del latín nébula, nube). Pero estas formas espirales demostraron ser galaxias remotas repletas de estrellas, en lugar de criaderos próximos de astros y planetas. Los discos circunestelares no iban a ser tan fáciles de localizar.

La hipótesis nebular no fue confirmada hasta más de un siglo después mediante el empleo de observatorios espaciales. Cuando estudiamos estrellas jóvenes como era nuestro Sol hace 4000 o 5000 millones de años, descubrimos que más de la mitad se hallan rodeadas de discos planos de polvo y gas. En muchos casos, las regiones más próximas a la estrella aparecen vacías de ellos, como si ya se hubiesen formado planetas que han absorbido la materia interplanetaria. No se trata de una prueba concluyente, pero sugiere que con frecuencia, si no siempre, estrellas como la nuestra están acompañadas de planetas. Tales descubrimientos hacen pensar que el número de éstos en la Vía Láctea puede ser del orden de miles de millones.

¿Y qué decir de la detección directa de otros planetas? Cierto que las estrellas están muy lejos —la más próxima a casi un millón de UA— y que de los planetas sólo es posible ver el reflejo, pero nuestra tecnología progresa a pasos agigantados. ¿No deberíamos ser capaces de detectar por lo menos algún primo grande de Júpiter en la vecindad de una estrella cercana, quizás en la banda infrarroja ya que no en la visible?

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.

En cuanto a la probabilidad de que haya vida en esos mundos jovianos, no resulta más factible que en nuestro propio Júpiter. Sin embargo, es concebible que esos astros posean satélites a semejanza de las 16 lunas jovianas. Como estas otras lunas se hallarían cerca de la estrella local, sus temperaturas, sobre todo en 70 Virginis, podrían ser favorables para la vida. A una distancia de 35 a 40 años luz, esos planetas están lo bastante cerca para que empecemos a soñar con enviar algún día una nave espacial ultrarrápida que los estudie y remita los datos obtenidos a nuestros descendientes.

Mientras tanto, está surgiendo un abanico de nuevas técnicas. Además del registro de las fluctuaciones del periodo de los púlsares y de las mediciones por efecto Doppler de las velocidades radiales de las estrellas, los interferómetros en tierra o, mejor aún, en el espacio, los telescopios terrestres que eliminen la turbulencia atmosférica, las observaciones que aprovechan el efecto de lente gravitatoria de objetos masivos lejanos y las medidas precisas hechas desde el espacio del ofuscamiento de una estrella por la interposición de un planeta, parecen técnicas susceptibles de proporcionar resultados significativos en los próximos años. Estamos ahora a punto de iniciar la investigación de millares de estrellas cercanas, a la búsqueda de sus compañeros. Considero probable que en unas cuantas décadas tengamos información sobre centenares de sistemas planetarios cercanos en la vasta Vía Láctea, y quizás incluso referente a algunos pequeños mundos azules, agraciados con océanos de agua, atmósferas de oxígeno y los signos reveladores de una vida maravillosa.