La Tierra como exoplaneta

Nota: Este artículo es una traducción al español del artículo La Tierra como exoplaneta, escrito por Jack Lubin.
Crédito imagen portada: J. Lubin

• Título del artículo original: Which stars can see Earth as a transiting exoplanet?
• Autoras/es: Lisa Kaltenegger y Josh Pepper
• Institución de la primera autora: Cornell University and Lehigh University
• Estado de la publicación: publicado en MNRAS [open access]

Un exoplaneta es un planeta que orbita una estrella que no sea Sol, y en los 30 años que llevamos estudiándolos se han descubierto unos 5000. Pero, si estuvieses en uno de esos exoplanetas y mirases hacia nuestra Tierra, ¡dirías que es un exoplaneta desde tu perspectiva! Esto nos lleva a la pregunta: ¿la Tierra ha sido descubierta por la comunidad científica alienígena? ¿Hay alguien ahí fuera mirándonos? Aunque estas preguntas rayan la ciencia ficción, podemos intentar cuantificar algunas respuestas desde el punto de vista científico.

Entre las distintas técnicas que se utilizan para descubrir exoplanetas, la más exitosa es el método de tránsitos. Consiste en observar continuamente una estrella buscando oscurecimientos periódicos, producidos por el tránsito del exoplaneta entre nuestro punto de observación y dicha estrella, bloqueando temporalmente la luz que recibimos de ella. Este método es muy potente para descubrir exoplanetas debido a que podemos observar miles de estrellas simultáneamente, al contrario que otros métodos en los que debemos observar una estrella cada vez. Sólo mediante el método de tránsitos se han descubierto casi 4000 de los más de 5000 exoplanetas conocidos, ¡casi el 80%! Esto nos hace preguntarnos que si tenemos tanto éxito con este método, ¿podría estar haciendo lo mismo una comunidad científica alienígena? Y si es así, ¿podrían haber visto a nuestra Tierra bloqueando la luz del Sol?

Aunque no tenemos forma de saber si hay especies extraterrestres observando la Tierra como exoplaneta, sí podemos estimar cuántas tendrían la oportunidad de encontrarnos. Porque aunque el método de tránsitos sea tan exitoso, tiene una desventaja importante: requiere una alineación muy precisa de la Tierra, el exoplaneta, y la estrella. Y con solo una pequeña desviación, desde la Tierra ya no podremos ver al exoplaneta transitando por delante de su estrella (Figura 1). Además, la “ventana” de tránsito es más pequeña cuando más lejos está el exoplaneta de su estrella. Los exoplanetas con periodos orbitales largos tienen ventanas de tránsito extremadamente cortas, de manera que es muy difícil detectarlos por este método. De hecho, de los casi 4000 exoplanetas detectados mediante tránsito, solo 203 (5%) tienen periodos orbitales mayores de 88 días, que es el periodo orbital de Mercurio y el más corto de nuestro Sistema Solar. Es muy infrecuente encontrar un exoplaneta con un periodo orbital tan largo como el de la Tierra, de 365 días. No porque no existan, sino porque las probabilidades de un alineamiento perfecto son muy bajas. Por lo tanto, si astrónomes extraterrestres quisieran detectar la Tierra por tránsitos, su sistema planetario debería tener esa alineación con el nuestro.

Entonces, ¿qué estrellas cercanas tienen esta alineación tan poco frecuente? El artículo de hoy se propone responder precisamente a esta pregunta utilizando los catálogos de Gaia y TESS, dos observatorios espaciales diseñados para escanear todo el cielo. Usando estos datos, identifican qué estrellas están situadas a menos de 0.262 grados de la eclíptica, el plano imaginario del espacio en el que se sitúan todos los planetas y el Sol (Figura 1). Si extendemos este plano imaginario hacia el infinito en todas direcciones, cualquier estrella situada sobre él (o suficientemente cerca) estará alineada con la dirección Tierra-Sol y desde sus exoplanetas podrían ver la Tierra transitando. El equipo firmante del artículo inspecciona, en concreto, las estrellas de secuencia principal, excluyendo las más evolucionadas y las que carecen de parámetros bien definidos.

Así, el equipo identifica 1004 estrellas en los 100 parsecs (326 años-luz) más cercanos a la Tierra que tienen esta singular alineación, y recogen sus principales parámetros en una tabla (masa, radio, temperatura, etc). Curiosamente, dos de esas estrellas tienen exoplanetas que ya conocemos. Además, el equipo desglosa la muestra por tipo espectral: el 77% de estas estrellas son enanas tipo M, el 12% tipo K, el 6% tipo G como nuestro Sol, el 4% tipo F y el 1% tipo A (Figura 2). Esta muestra cubre todo el rango de temperaturas estelares, aunque hay mayor porcentaje de estrellas pequeñas y frías (enanas M), lo que es consistente con la tasa de aparición de estos tipos estelares en toda la galaxia.

El trabajo es importante porque proporciona una lista de interesantes objetivos para búsqueda extraterrestre, como las que llevan a cabo SETI y Breakthrough Listen. Estas iniciativas pueden centrarse en estas 1004 estrellas desde las que se puede observar la Tierra por tránsitos, y que por lo tanto podrían estar intentando contactar con la humanidad. La lista también puede ayudar a centrar futuras búsquedas de exoplanetas en estas estrellas. Además, podríamos encontrar más exoplanetas en estos sistemas, lo que abre la puerta a encontrar potenciales especies vecinas que podrían vernos también.

Por último, el equipo investigador señala que la lista puede ser un poco engañosa al reflejar una sola instantánea de tiempo. Utiliza las posiciones actuales de las estrellas, pero en realidad estas no están quietas sino en constante movimiento. De esta manera, algunas estrellas que no aparecen en la lista se moverán y lograrán la alineación con nuestro sistema, mientras otras estrellas que sí están en la lista dejarán de estar alineadas en cientos, miles, o millones de años. Mientras estos sistemas estelares, incluido el nuestro, se mueven por la galaxia, ¡quién sabe si llegaremos a conocer alguna especie vecina!