Son misterios, planetas distantes flotando en la profunda oscuridad del cosmos, mundos enteros atrapados en la atracción gravitacional de una estrella que no sea el sol. Los astrónomos también los llaman exoplanetas, y gracias a los telescopios espaciales modernos como el Tess y su predecesor Kepler conocemos más de cinco mil.
Pero cómo se ven esos mundos distantes, ya sea que las corrientes pacíficas ondulen a través de sus superficies o los tornados violentos se enfurecen, ya sea que los volcanes entren en erupción o caigan lluvias frescas, nadie lo ha visto todavía con sus propios ojos.
En el sistema solar es muy diferente. ‘Nuestros’ ocho planetas han sido ampliamente fotografiados: Saturno con sus encantadores anillos, Marte con sus llanuras desérticas de color rojo ocre y el azul helado de Urano y Neptuno. Conocemos la vista incluso desde el distante planeta enano Plutón desde 2015, con ese patrón de corazón distintivo en su superficie.
Sin embargo, esos ocho mundos conocidos palidecen en comparación con el número total que se puede encontrar en la Vía Láctea, la galaxia en la que gira nuestro sistema solar. Contiene alrededor de cien mil millones de planetas en total, estiman los astrónomos.
De los exoplanetas que ya conocemos, solemos saber que son lugares exóticos, con nombres igualmente exóticos. ‘PSR B1257+12A’, por ejemplo, un mundo donde la radiación es tan poderosa que una persona se convertiría instantáneamente en una pila de polvo. O ‘HD 189733B’, donde llueve, no, en serio, vidrio fundido y sopla con la fuerza del viento combinada de setenta huracanes.
Al menos eso es lo que piensan los astrónomos. Porque esos lugares están tan vertiginosamente lejos que no puedes echar un vistazo. Por ejemplo, HD 189733B está aproximadamente a 63 años luz de distancia, unos 596 438 640 000 000 kilómetros, tanto que incluso nuestra mejor nave espacial prácticamente nunca puede volar allí.
Solo conocemos la existencia de tales lugares porque se revelan indirectamente, por ejemplo, cuando se cruzan frente a su estrella y la luz se atenúa por un momento. Pero tomar una foto? No. Tal planeta en el cielo es simplemente demasiado pequeño para eso.
Esto significa que solo podemos determinar todas esas supuestas propiedades, desde duchas de vidrio hasta radiación mortal, indirectamente. Por cuánta luz bloquea un planeta (una medida de su tamaño), por ejemplo, qué tan fuerte hace que la estrella que orbita se tambalee (eso da su peso) o por su distancia de esa estrella (una medida de su temperatura) para ser preciso. determinado.
«En mi investigación, busco principalmente lugares donde la vida podría ser posible», dice el investigador de exoplanetas Ignas Snellen de la Universidad de Leiden. ‘Con los telescopios convencionales siempre te encuentras con un límite. Es posible que pueda ver qué tipo de sustancias hay en la atmósfera, reconocer si el oxígeno está presente en algún lugar del planeta, probar el clima local”, dice.
Más parece imposible a corto plazo. Porque si realmente quieres fotografiar un exoplaneta distante, incluidos los detalles visibles en la superficie, pronto tendrás que construir un telescopio gigante de aproximadamente mil kilómetros de tamaño, dice Snellen. En comparación, el espejo del Telescopio Espacial Hubble es de 2,4 metros. La del flamante telescopio espacial James Webb de 6,5 metros. Entonces, por decir lo menos, todavía tienes algunos pasos por recorrer.
Pero, ¿y si, con alguna artimaña, todavía funciona? «Entonces, de repente, puedes ir mucho más lejos en la investigación de exoplanetas», dice. ‘Entonces no solo puedes ver si un planeta es apto para la vida, sino también descubrir qué tipo de vida es. Puedes buscar agua o continentes. A la vegetación verde. Ja, tal vez incluso veas ciudades o algo así, e inmediatamente sepas si existe vida inteligente en un planeta así.
Aquí hay tres ideas especulativas para lograrlo.
Un telescopio que utiliza la gravedad del sol para obtener imágenes de exoplanetas. Esa es la idea loca que los astrofísicos discutieron en serio a principios de mayo. en la revista comercial El diario astrofísico†
El principio subyacente se deriva de la teoría general de la relatividad de Albert Einstein, que establece que las masas pueden doblar un haz de luz, de forma similar a cómo la luz cambia de dirección en una lente. Quizás entonces también podrías usar el sol, con su gran masa, como una lente de telescopio gigante, pensaron los investigadores.
Sobre el papel, esto produce imágenes que son tan nítidas como si estuvieras usando un telescopio que es veinte veces el tamaño de toda la Tierra, calculan en el artículo, aproximadamente 130 veces más grande que el tamaño mínimo que cabría esperar. necesidad de fotografía de exoplanetas.
«Con esta tecnología, queremos tomar una fotografía de un planeta a 100 años luz de distancia, con el mismo impacto que la primera fotografía tomada por la misión lunar Apolo 8 de la Tierra», dijo el investigador principal Bruce Macintosh. en el comunicado de prensa de la universidad sobre el articulo
¿Todo lo que se necesita? Un telescopio espacial del tamaño aproximado del Hubble. Pero, y ese es el quid: debe estar seiscientas veces más lejos del sol que de la tierra. Incluso en el escenario más optimista, no podrá colocar un telescopio allí durante unos cuarenta años.
Y luego, la práctica es probablemente aún más difícil, dice el astrofísico Matthew Kenworthy de la Universidad de Leiden. ‘La imagen que creas con una lente gravitatoria de este tipo está completamente mezclada. Para la reconstrucción entonces tienes que conocer la gravedad del sol con mucha precisión”, dice. «Más preciso de lo que sabemos ahora, supongo.»
Además, realmente debería hacer una misión de prueba primero y esperar que no tenga problemas que hagan que toda la empresa sea imposible después de todo. «Diría que algo como esto no será posible hasta dentro de unos cientos de años como mínimo».
¿Qué tal algo diferente? Quizás la idea del fabricante de telescopios Chris Walker, afiliado a la Universidad de Arizona, ofrezca una solución. Piensa que a corto plazo -en unos años, si alguien le da el presupuesto- podrá lanzar un telescopio espacial de 35 metros de diámetro.
Su propuesta, dijo previamente de Volkskrant† un monstruo que se infla en el espacio como un globo. Con una parte superior transparente y una parte inferior de espejo en el interior de la esfera, creando un gran espejo esférico que recoge la luz y la envía a un detector.
¿Imposible? No, piensa Walker. En la década de 1960, la Nasa ya envió al espacio esferas inflables con sus misiones Echo con un diámetro de unas cuarenta.
«Los telescopios inflables son una gran idea», dice Kenworthy. «Mucho más plausible que algunos de los otros planes, de todos modos».
Pero: para obtener una imagen nítida de planetas distantes, unas pocas decenas de metros no son suficientes. Es por eso que Walker y sus colegas también fantasean con la secuela definitiva, en la que se pueden lanzar telescopios realmente gigantescos, variantes que eventualmente podrían volverse lo suficientemente grandes como para fotografiar exoplanetas. “Creo que en esos planetas podemos observar las masas de tierra, ver pasar las nubes y chapotear en los océanos. Cosas reales de ciencia ficción», dijo Walker. Pero: eso también lleva tiempo de desarrollo. Antes del año 2100-algo no deberíamos esperar nada por el estilo.
«Siempre podemos excavar en el otro lado de la luna y colgar un telescopio gigante en él», dice Kenworthy, cuando se le pide que piense realmente fuera de la caja. Haga que el pozo y el telescopio que lo acompaña sean lo suficientemente grandes y podrá comenzar a observar planetas distantes.
Ho, detente, espera: tal vez eso también se pueda hacer con un poco más de sentimiento por la herencia cósmica. No volando una pieza, sino simplemente colocando allí una red de radiotelescopios. Al menos ese es el plan que ahora está llevando a cabo el astrónomo Marc Klein Wolt (Universidad de Radboud) para la agencia espacial europea Esa. Junto con sus colegas, espera colocar una red de mil antenas de radio en el lado oculto de la luna, de las cuales luego se pueden vincular los datos de medición para crear efectivamente un telescopio gigante. Se espera que la primera antena vaya a la luna en 2028.
Y si bien un telescopio de este tipo promete ser un instrumento poderoso, con el que puede mirar muy profundamente en el cosmos, aún no puede tomar una fotografía de la superficie de un exoplaneta distante con él. ‘Pero algo así es posible con nuestra tecnología’, piensa Klein Wolt. Solo necesita muchas más antenas de las planeadas. Tienes que pensar en diez mil elementos o algo así, repartidos en una superficie muy grande.
Y puede ser un poco predecible, pero ese plan también lleva tiempo. En algún momento durante la década de 1930, las primeras mil antenas deberían estar en la luna. No hay planes para más, pero es de esperar que tarden en colocarlos, si alguien les diera luz verde.
Cualquiera que desee ver con sus propios ojos el chapoteo del agua en un planeta fuera de nuestro sistema solar debe cruzar los dedos por un avance tecnológico inesperado o apostar por romper el récord de edad humana (122 años y 164 días). En todos los demás casos, esa foto será la primera para nuestros hijos o nietos. Es agradable: ¿podemos hacerlos un poco agradables para eso ahora?