Diana Valencia: "Pronto podremos detectar muchas superTierras"



DIANA VALENCIASe trata de cuerpos planetarios formados por sólida roca y seguramente agua... mucha agua. Su tamaño oscila entre una y diez veces el de la Tierra, y orbitan en sistemas solares situados a decenas de años luz de distancia del nuestro. El primero propiamente dicho se descubrió en 2005, pero para entonces Diana Valencia, una joven científica planetaria de la Universidad de Harvard, ya llevaba tiempo desarrollando posibles modelos sobre su estructura interna y su evolución geofísica. Los bautizó superTierras. ¡Y vaya si caló el término! En apenas dos años, estos nuevos mundos se han convertido en el objeto de las investigaciones de un selecto puñado de investigadores y en la razón de ser de dos misiones espaciales no tripuladas. Ángela Posada- Swafford ha conversado con ella en Cambridge, Massachusetts, sobre estas nuevas joyas extrasolares y el gran interés que están despertando entre los astrónomos de todo el mundo.

-¡Usted estaba haciendo modelos sobre la estructura de estos planetas antes incluso de que fueran descubiertos! ¿Cómo puede ser posible?
-Es cierto; comencé a hacer mis modelos cuatro años antes de que se descubriera el primero. En aquel momento ya se habían hallado muchos planetas gaseosos, por lo menos 200, así que sospechaba que era sólo cuestión de tiempo antes de que aparecieran los rocosos. Este campo de investigación está creciendo a una velocidad impresionante. Tanto, que un estudiante que está en sus años de doctorado, como era mi caso hasta hace poco, puede contribuir bastante, y eso es algo que casi no ocurre en otras áreas científicas.

-Las superTierras parecen estar hoy en boca de todo el mundo, desde astrónomos hasta medios de comunicación. ¿Cómo acuñó ese término?
-Cuando iniciamos este proyecto sólo pensábamos en mundos como el nuestro, pero de mayor masa. Así nació el término super- Tierra. A medida que fuimos trabajando con otros expertos, nos dimos cuenta de que los planetas que estábamos buscando podían tener también un océano enorme, así que por un tiempo pensamos en modificarlo (denominándolos, por ejemplo, planetas oceánicos), pero como al fin y al cabo la Tierra también tiene agua, decidimos dejar el nombre como estaba.

-¿Qué se necesita para que un planeta sea clasificado como superTierra?
-Pues que tenga entre una y 10 veces la masa de nuestro mundo y que esté integrado por rocas y/o agua. En esta clasificación no entrarían los cuerpos gaseosos, aunque algunos medios a menudo se empeñan en llamar así a cualquiera que tenga masas superiores al nuestro. Por ejemplo, el primero que abrió la lista, que se denominó Gliese 876d (GJ876d), es 7,5 veces mayor que la Tierra. Es muy emocionante haber hallado un "primo" de nuestro planeta, con características físicas muy parecidas, en otro sistema solar. Así que lo usamos como base para desarrollar nuestros modelos teóricos.

-¿Cómo se involucró en el estudio de estos objetos celestes?
-Llegué a la conclusión de que hay características que parecen exclusivas de la Tierra porque nuestro planeta es más masivo que Marte, Venus o Mercurio. Decidí investigar en qué medida la masa influye en las propiedades de estos cuerpos, o si éstas se deben a su evolución. En otras palabras, ¿si Marte tuviera la masa de la Tierra, sería más parecido a ella? ¿Y de ser así, existiría vida en él? Entonces no conocíamos planetas rocosos similares al nuestro pero con más masa y nuestra experiencia se limitaba al Sistema Solar.

-¿Cómo afecta a estos planetas rocosos la distancia a la que se encuentran de su estrella?
DIANA VALENCIA- Esa es una cuestión interesante donde ha habido muchas sorpresas . Por ejemplo, cuando se descubrió un buen número de planetas gaseosos cuyo período de rotación alrededor de su sol era de sólo tres días, todos tuvimos que replantearnos lo que sabíamos sobre cómo se forman estos cuerpos. Con las superTierras nos pasó lo mismo. Por ejemplo, GJ876d tiene un período de dos días. Aunque aún tenemos que verificar nuestras hipótesis, hoy sospechamos que en realidad el planeta se formó más lejos de su estrella, donde pudo haber adquirido muchísima agua, y luego migró hacia el interior de su sistema. Eso sí, la distancia a la que se puede encontrar de su estrella tiene un límite. Superado este, el ambiente es demasiado caliente para que pudiera existir este elemento, pero antes de él, las condiciones son suficientemente frías como para que se condense palmente por hielo. Así, podemos encontrar superTierras cerca y lejos de su estrella madre.

-¿Cómo se sabe la composición de uno de estos mundos?
-Los dos elementos clave son la masa y el radio, y nosotros fuimos los primeros en proponer una relación entre estas dos variables. Si tenemos en cuenta ambas, obtenemos unas mediciones que nos dan pistas sobre la composición del planeta, esto es, podemos saber más o menos de qué está hecho. Por ejemplo, si el planeta en cuestión tiene un radio de 8.000 kilómetros, su composición no podrá ser la misma que la de la Tierra, que tiene 6.400. Creo que nuestro descubrimiento más importante ha sido detectar que estos mundos tienen muchas posibilidades de ser oceánicos si superan los 12.000 kilómetros de radio, ya que el agua es muy liviana. Y es que todo esto tiene que ver además con el rango de presión. Las presiones en el interior de un planeta cuya masa sea 10 veces la de la Tierra son muy altas. Así, aunque poseyera el mismo diámetro, sería posible meter más material. También hemos integrado en los modelos otra clase de planetas, los superMercurios. En ellos, el núcleo es inmenso, precisamente como ocurre en el más pequeño de los planetas de nuestro sistema, donde ocupa el 60% de todo él. Además, nuestros modelos de superTierras permiten trabajar con cualquier composición, desde los silicios, que forman la mayor parte del manto, hasta el hierro del núcleo, y otros elementos como níquel, titanio, agua líquida o distintos estados de hielo.

-Pero el radio también nos puede decir dónde se formó el planeta...
-Exacto. Si se encuentra cerca de su sol, un radio grande se considera una prueba de que el planeta migró hacia el interior del sistema y que toda el agua se evaporó. Es una medida que nos dice mucho acerca de todo el dinamismo que existió durante la formación del planeta.

-¿Qué revelan sus modelos sobre la posibilidad de que existan placas tectónicas en estas super- Tierras?
-{mosimge}La Tierra es el único planeta del Sistema Solar que tiene placas tectónicas. Estudiándolas hemos llegado a la conclusión de que a medida que el planeta tiene más masa, las presiones que quieren deformar la capa litosférica son más grandes. A la vez, y contrariamente a lo que se creía hasta ahora, cuanto más grande es el planeta, la placa es más delgada, por lo tanto es más fácil que se rompa. Esto es, un planeta más grande que la Tierra tiene más probabilidades de tener placas tectónicas que uno más pequeño.

-¿Y qué nos dicen sobre la formación de estos objetos?
-A mayor tamaño del planeta, más material liviano es capaz de atraer. Si se convierte en algo muy masivo, por ejemplo unas 15 veces la Tierra, puede empezar a retener helio e hidrógeno, y pronto se convertirá en un gigante gaseoso, como Júpiter o Saturno. Pero si no tiene la suficiente masa, no poseerá la necesaria atracción gravitatoria como para retener los gases y se quedará como la Tierra, con una atmósfera muy incipiente, o como Marte, que casi no tiene. De hecho, ni la terrestre ni la venusiana son primordiales. Se formaron como consecuencia de procesos secundarios. Al final, para referirnos a superTierras acabamos decidiendo que su masa tendría que ser entre una y 10 veces mayor que la de nuestro planeta, ya que si fuera entre 10 y 20 nos encontraríamos ante unas condiciones incompatibles para la formación de planetas rocosos.

-¿Cuál es la mejor manera de detectar una superTierra?
-En realidad hay varias y todas son complejas. Por eso hasta ahora se han descubierto tan pocos planetas extrasolares rocosos. Una es el método de microlente gravitacional, un efecto que podríamos denominar "einsteniano" en el cual la gravedad de una estrella en primer plano magnifica la luz de una más distante. Si la primera posee un planeta, su gravedad puede distorsionar la luz de la estrella, revelando su presencia. La técnica "del tránsito", por su parte, sirve para obtener el radio del planeta y ocurre cuando este forma un eclipse frente a una estrella, de forma que la luminosidad del astro disminuye. La masa, por su parte, se puede medir con la técnica doppler shift. Si el planeta es muy masivo, la perturbación alrededor del centro de masa es tal que se puede observar el espectro de la estrella acercándose y alejándose. El problema es que si el planeta es pequeño estos efectos apenas pueden apreciarse. Pero es sólo cuestión de tiempo. Las tecnologías de detección harán posible ver el fenómeno con más facilidad y detectar muchas superTierras. Ahí están por ejemplo los telescopios de las Campanas, en Chile. Son tan precisos que pueden "ver" las estrellas moviéndose tan despacio como camina una persona. ¡Y están situadas a miles de años luz!

-¿Qué hay de las misiones espaciales Corot y Kepler, especialmente diseñadas para detectar planetas rocosos extrasolares? ¿Se ha involucrado en ellas?
-Corot es un telescopio francés, desarrollado en colaboración con la Agencia Espacial Europea, que fue lanzado en 2006. Está preparado para hallar planetas que tengan entre 8 y 10 veces más masa que el nuestro. Seguimos la misión con mucho interés y esperamos que empiecen a llegarnos las primeras mediciones. La misión Kepler de la NASA saldrá en 2008 y estará en órbita durante tres años. Para mí es muy emocionante, ya que mis modelos planetarios están vinculados a ella y podremos trabajar procesando los datos que envíe directamente el telescopio.

-Descubrir nuevas Tierras gigantes parece un reto para alguien cuya carrera apenas está empezando.
-Es absolutamente fascinante. En realidad, el gran desafío es hallar algo que podamos medir. Podríamos poner sobre la mesa cualquiera de nuestros modelos y empezar a teorizar sobre las características de tal o cual planeta. Pero eso no significaría nada si no pudiéramos aplicarlo de alguna forma. Estas misiones nos permitirán hacerlo.

-Ahora sólo falta la novela de ciencia ficción...
-¡Un autor canadiense me ha propuesto ponerle mi nombre a uno de los planetas del libro que está escribiendo! Me parece una idea muy divertida.


Ángela Posada-Swafford

Etiquetas: astronomía

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