La búsqueda humana de mundos más allá de nuestro sistema solar ha alcanzado un nuevo e impresionante hito. El catálogo oficial de la NASA de exoplanetas confirmados, planetas que orbitan estrellas lejanas a nuestro Sol, ha superado la cifra de 6000. Este momento histórico no pertenece al descubrimiento de un único planeta específico que ostentaría el título del seis milésimo, sino que es el resultado del trabajo continuo y dedicado de científicos de todo el mundo que añaden regularmente sus descubrimientos a una base de datos común. La supervisión de esta impresionante cifra está a cargo del Instituto de Ciencias de Exoplanetas de la NASA (NExScI), ubicado en el IPAC de Caltech en Pasadena, California. Pero esto es solo la punta del iceberg; más de 8000 planetas candidatos adicionales esperan su confirmación oficial, y la NASA lidera los esfuerzos mundiales en una de las empresas científicas más profundas de la historia: la búsqueda de vida en el universo.

Este éxito representa la culminación de décadas de exploración cósmica impulsada por los telescopios espaciales de la NASA. Estas investigaciones han cambiado fundamentalmente la forma en que la humanidad ve el cielo nocturno. Ya no miramos a las estrellas como puntos de luz solitarios, sino como hogares potenciales de sistemas planetarios enteros. Paso a paso, desde los primeros descubrimientos inciertos hasta la caracterización detallada de mundos lejanos, las misiones de la NASA han construido los cimientos para responder a una de las preguntas más fundamentales: ¿estamos solos? Con las próximas misiones como el Telescopio Espacial Nancy Grace Roman y el futuro Observatorio de Mundos Habitables, estamos entrando en una nueva era de exploración que se centrará en el estudio de mundos similares al nuestro, que orbitan estrellas similares a nuestro Sol.

Revolución en la perspectiva cósmica

El catálogo actual de 6000 mundos confirmados habría sido inimaginable hace solo treinta años. El punto de inflexión llegó en 1995, cuando se descubrió el primer exoplaneta orbitando una estrella similar al Sol, 51 Pegasi b. Antes de eso, solo se habían identificado unos pocos planetas, pero orbitaban restos estelares, púlsares, lo que es un escenario cósmico completamente diferente. Aunque los astrofísicos estiman hoy que solo en nuestra galaxia, la Vía Láctea, hay cientos de miles de millones de planetas, encontrarlos sigue siendo una tarea técnicamente muy exigente. Cada nuevo descubrimiento, además de añadir un nuevo y fascinante mundo a nuestra colección, permite a los científicos crear una imagen más amplia y comparar la población general de planetas en la galaxia con los de nuestro vecindario cósmico inmediato, el sistema solar.

Una de las ideas clave es que nuestro sistema podría no encajar en el "promedio". Por ejemplo, mientras que nuestro sistema solar tiene un número similar de planetas rocosos (Mercurio, Venus, Tierra, Marte) y gigantes gaseosos (Júpiter, Saturno, Urano, Neptuno), los datos de la galaxia sugieren que los planetas rocosos son considerablemente más comunes. Este dato tiene enormes implicaciones para la búsqueda de mundos habitables, ya que sugiere que podría haber una gran abundancia de planetas similares a la Tierra.

Una increíble diversidad de mundos

El universo ha demostrado ser mucho más imaginativo de lo que podríamos haber concebido. Las investigaciones han revelado una asombrosa variedad de planetas que son completamente diferentes a todo lo que conocemos en nuestro sistema. Se han descubierto planetas del tamaño de Júpiter, los llamados "Júpiteres calientes", que orbitan sus estrellas anfitrionas a distancias menores que la que hay entre Mercurio y el Sol, completando una órbita en solo unos pocos días terrestres. También se han encontrado planetas que desafían la definición clásica, como aquellos que orbitan dos estrellas simultáneamente, evocando imágenes del planeta Tatooine de "Star Wars". Se han descubierto también "planetas huérfanos" o "planetas errantes" que no orbitan ninguna estrella, sino que viajan solos por el espacio interestelar. Hay mundos que orbitan estrellas muertas, como enanas blancas, planetas completamente cubiertos de lava, algunos con una densidad tan baja que flotarían en el agua como el poliestireno, y otros cuyas nubes están compuestas de gemas vaporizadas como rubíes y zafiros.

Cada uno de estos exóticos tipos de planetas nos proporciona información invaluable sobre las condiciones en las que se pueden formar los planetas. Comprender esos procesos es crucial para estimar cuán comunes podrían ser los planetas como la Tierra y, lo que es más importante, dónde deberíamos buscarlos. Todo el conocimiento recopilado al estudiar esta diversidad cósmica es la base para responder a la pregunta de si estamos solos en el universo.

El arte de la caza de planetas

A pesar de los miles de descubrimientos, la obtención de imágenes directas de exoplanetas sigue siendo una rareza. Menos de un centenar de ellos han sido fotografiados directamente, ya que los planetas son increíblemente tenues y su débil reflejo se pierde en el resplandor cegador de la estrella anfitriona. Por lo tanto, los científicos se basan en cuatro métodos principales de detección indirecta.

El método más productivo hasta la fecha es el método de tránsito. Con él, los astrónomos observan una estrella y buscan una diminuta y periódica disminución de su brillo. Esto ocurre cuando un planeta en su órbita pasa exactamente por delante de la estrella desde nuestra perspectiva, bloqueando una fracción de su luz. Misiones como el telescopio espacial Kepler y su sucesor TESS (Transiting Exoplanet Survey Satellite) han utilizado esta técnica para descubrir miles de planetas. Otro enfoque es el método de la velocidad radial, con el que se mide el "bamboleo" de una estrella. La gravedad del planeta tira ligeramente de la estrella mientras orbita a su alrededor, provocando que la estrella se mueva ligeramente hacia nosotros y se aleje de nosotros. Esos desplazamientos provocan cambios en el color de la luz de la estrella (efecto Doppler), que los instrumentos sensibles pueden detectar.

La técnica de microlente gravitacional se basa en la teoría general de la relatividad de Einstein. Cuando un objeto masivo, como una estrella con un planeta, pasa por delante de una estrella de fondo muy lejana, su gravedad actúa como una lente, curvando y amplificando la luz de la estrella de fondo. La presencia de un planeta provoca un destello específico y breve en esa amplificación, delatando su existencia. El futuro telescopio espacial Nancy Grace Roman utilizará este método para descubrir miles de nuevos mundos. Finalmente, está la astrometría, la medición precisa de la posición de una estrella en el cielo, donde se buscan desviaciones diminutas causadas por la influencia gravitacional de un planeta en órbita. Este método es utilizado por la misión Gaia de la Agencia Espacial Europea (ESA).

Del descubrimiento a la confirmación: un meticuloso proceso científico

La existencia de una larga lista de más de 8000 candidatos en el Archivo de Exoplanetas de la NASA atestigua el rigor del proceso científico. Una señal que se asemeja a un tránsito planetario también puede ser causada por otros fenómenos, como un sistema de dos estrellas que se eclipsan mutuamente o errores instrumentales. Por eso, la mayoría de los candidatos deben ser confirmados con observaciones adicionales, a menudo utilizando un telescopio diferente y otro método de detección, y ese proceso requiere tiempo y recursos.

Para maximizar el retorno de la inversión en misiones costosas que generan candidatos a exoplanetas, es necesaria la colaboración de toda la comunidad científica. Instituciones como NExScI juegan un papel clave al desarrollar herramientas y plataformas que ayudan a los científicos de todo el mundo a analizar datos y convertir candidatos en planetas confirmados. La tasa de descubrimientos se ha acelerado drásticamente en los últimos años —la base de datos alcanzó los 5000 exoplanetas confirmados hace solo tres años— y todo indica que esta tendencia continuará.

El futuro de la búsqueda: telescopios de nueva generación

En la NASA, el futuro de la ciencia de los exoplanetas se centrará en dos objetivos principales: encontrar planetas rocosos similares a la Tierra en las zonas habitables de sus estrellas y estudiar sus atmósferas en busca de biofirmas, cualquier característica, elemento o molécula que pueda servir como evidencia de vida pasada o presente. El Telescopio Espacial James Webb (JWST) ya ha revolucionado este campo, al analizar la composición química de más de 100 atmósferas de exoplanetas con una precisión increíble.

Sin embargo, estudiar las atmósferas de planetas del tamaño y la temperatura de la Tierra requiere nueva tecnología. Específicamente, los científicos necesitan mejores herramientas para bloquear el resplandor cegador de la estrella alrededor de la cual orbita el planeta. En el caso de un sistema como el nuestro, el desafío es enorme: el Sol es aproximadamente 10 mil millones de veces más brillante que la Tierra, lo que sería más que suficiente para ocultar por completo la luz de nuestro planeta a la vista de un observador distante.

La NASA está trabajando en dos iniciativas clave para superar este obstáculo. El Telescopio Espacial Nancy Grace Roman, cuyo lanzamiento se espera en los próximos años, llevará un instrumento de demostración tecnológica llamado Coronógrafo Roman. Probará nuevas tecnologías para bloquear la luz estelar y hacer visibles los planetas tenues. Se espera que el coronógrafo pueda obtener imágenes directas de un planeta del tamaño y la temperatura de Júpiter que orbita una estrella similar al Sol. Además de su estudio de microlentes, Roman revelará nuevos detalles sobre la diversidad de los sistemas planetarios y mostrará cuán comunes son los sistemas como el nuestro en la galaxia.

Para detectar un planeta similar a la Tierra se necesitará una tecnología aún más avanzada. Por eso la NASA está desarrollando el concepto para tal misión, actualmente llamada Observatorio de Mundos Habitables (Habitable Worlds Observatory). Sería un gran telescopio espacial de nueva generación, diseñado específicamente para obtener imágenes directas de planetas similares a la Tierra y analizar sus atmósferas en busca de signos de vida, acercando así a la humanidad a la respuesta a la eterna pregunta sobre nuestro lugar en el cosmos.