Hurgar el polvo interestelar en busca de otros mundos
Amaya Moro-Martín pasa sus días estudiando polvo interestelar en busca
de otros planetas. Esta investigadora española conversó con Scientific
American sobre su campo de estudio y sobre el dilema de decidir entre
financiar una misión humana a Marte o un telescopio que busque vida
extraterrestre.
Por Pere Estupinyà
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| Amaya Moro-Martín pasa sus días estudiando polvo interestelar en busca
de otros planetas. Es investigadora del Space Science Telescope
Institute en la Johns Hopkins University. (Crédito: Pere Estupinya). |
Tras criticar durante más de
una hora lo mal que se está gestionando la ciencia en España, lo
desesperante que es ver a tantos investigadores talentosos obligados a
emigrar de su país, y reflexionar sobre las consecuencias de su
activismo en defensa de la inversión en ciencia, Amaya Moro-Martín fija
la mirada en la pared de su despacho del Space Science Telescope
Institute en la Johns Hopkins University, sonríe al fin, y dice:
“fíjate
en esta imagen tan maravillosa que hizo pública el telescopio chileno
ALMA. Es impresionante. Tan perfecta que parece hecha a partir de un
modelo matemático. En ella se observa perfectamente la formación de un
sistema solar. Lo amarillento más brillante del centro es la estrella, y
todo lo rojizo es polvo y gas interestelar. Los surcos oscuros que ves
en el disco son las zonas donde se está condensando este polvo, y
formando planetas”. Ya no volvimos a hablar de política.
La
imagen es conceptualmente espectacular. La fuerza gravitatoria hace
primero que el polvo y el gas interestelar se acumulen en forma de disco
girando alrededor de la estrella. Entonces, poco a poco, las
micropartículas de polvo empiezan a colisionar, agruparse, y acretándose
en fragmentos más grandes que van “limpiando” toda su órbita a medida
que rotan la estrella, hasta al final convertirse en planetas de miles
de kilómetros de diámetro. Algunos de estos protoplanetas serán
eyectados al espacio vacío, y otros se quedarán en órbita. Así es como
se formó la Tierra y el resto del sistema solar.
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| Esta imagen capturada por el Gran Conjunto Milimétrico/Submilimétrico
de Atacama (ALMA), en Chile, podría hacer que se reescriban las teorías
actuales sobre el nacimiento de los planetas alrededor de las estrellas
jóvenes. Crédito: ALMA/ESO/NAOJ/NRAO |
“Lo
más destacable de esta imagen es que encaja perfectamente con los
modelos teóricos de formación planetaria. Pero sorprende que la estrella
es muy, muy joven, de solo un millón de años. Pensábamos que la
formación planetaria requería mucho más tiempo. Quizás la formación de
planetas es un proceso bastante más sencillo de lo que imaginábamos”,
explica Moro-Martín, apuntando que cuanto más observamos al Universo,
más probable parece la existencia de lugares similares a la Tierra y de
vida extraterrestre.
En su investigación, Moro-Martín
detecta planetas extrasolares a través de sus efectos gravitacionales en
los debri disks, una especie de polvo interestelar de segunda
generación donde las colisiones con asteroides, restos de meteoritos o
materiales agregados forman discos de polvo dentro del sistema solar,
que, al recibir luz de su estrella, emiten radiación infrarroja. Los
astrofísicos pueden estudiar estos debri disks y, cuando observan alguna
irregularidad o patrón regular en el disco de polvo, deducir que allí
existe un planeta.
“Es un método de detección de planetas complementario”,
explica la científica. En estos momentos los principales métodos de
detección planetaria son tres: por tránsito (observar que cada cierto
tiempo la luz de la estrella muestre “una sombra” al pasar su planeta
por delante), velocidad radial (ligeras fluctuaciones en la órbita de la
estrella por efecto gravitacional de planetas pesados cercanos), y luz
directa (planetas muy jóvenes que ellos mismos emiten luz). “Pero
estos métodos solo sirven para planetas que están muy cerca de su
estrella, o en el caso de luz directa sean muy jóvenes. Con ellos, por
ejemplo, si observáramos nuestro sistema solar desde años luz de
distancia, no distinguiríamos planetas lejanos como Neptuno o Urano. En
cambio, analizando el debri disk, sí podríamos interferir que allí hay
algo”.
Objetivo final: encontrar vida extraterrestre
Al preguntarle a Amaya Moro-Martín cuántos planetas extrasolares han sido ya descubiertos, consulta una web y dice: “Cada semana hay de nuevos. Ahora mismo llevamos 1850. En los últimos años Kepler ha explotado”.
–¿Las estrellas suelen tener un único planeta o forman sistemas solares?
–No
no… forman sistemas. De hecho hemos identificado ya 472 sistemas
solares. Los datos indican que sistemas solares como el nuestro pueden
ser muy comunes.
–¿Cuántas de las estrellas que vemos en el cielo de la noche tienen planetas girando a su alrededor?
–Es
difícil de decir, porque todavía no los estamos detectado todos, pero
con lo que sabemos, se estima que quizás más de la mitad. De hecho,
hasta un 20% de estrellas podrían tener planetas rocosos (sólidos) como
La Tierra o Marte.
–¿Que puedan albergar vida?
–Planetas
que estén en una zona habitable (distancia de su estrella que permita
la presencia de agua líquida) hemos descubierto muchos menos. Pero sin
lugar a dudas hay un número enorme de planetas con condiciones idóneas
para vida tal y como la conocemos. Cuando seamos capaces de explorar sus
atmósferas en busca de indicadores biológicos, podremos saber si la
vida es un fenómeno muy extraño en el Universo, o tremendamente común.
En
realidad el gran objetivo de la exploración planetaria es saber si
estamos solos en el Universo. Entender el origen del sistema solar, la
evolución de las galaxias… son grandes retos científicos, pero que por
sí solos quizás no justifican las elevadísimas inversiones que requieren
nuevos telescopios. Encontrar vida fuera del sistema solar, en cambio,
sería quizás el mayor descubrimiento en la historia de la humanidad.
Pero para ello hacen falta nuevos instrumentos.
Planeando el telescopio ATLAST
Amaya
Moro trabaja en uno de los detectores que llevará el James Web Space
Telescope cuando, tras sus polémicos retrasos y encarecimiento
(inicialmente la NASA planeó su lanzamiento en 2007 con un presupuesto
inicial de $1.000 millones, que poco a poco ha ido subiendo hasta $8.800
millones), se lance al espacio en 2018 como sustituto del Hubble.
Cuando
se le pregunta a Moro-Martín por esa costumbre de la NASA de presentar
presupuestos más bajos de lo que saben que costará la misión, para que
así el congreso estadounidense apruebe inicialmente el proyecto, Amaya
responde “desde hace unos años esto ha cambiado. Ahora se es más
estricto. En estos momentos el James Webb Space Telescope sí está
cumpliendo el programa. Si te fijas, el Hubble ha sido extremadamente
rentable; ha generado resultados científicos y de divulgación
excelentes, y el James Webb también los dará”.
–¿Qué hay
de esa crítica diciendo que un proyecto tan grande como el JWST roba
dinero de otros proyectos en astrofísica, o incluso de otras áreas de la
ciencia, como puede ocurrir en Europa con el LHC?
–No,
porque el presupuesto para el James Webb sale directamente del
Congreso. Se considera un proyecto especial. Su financiación no recae
directamente en los fondos de la NASA. Pero sí es cierto que en los
últimos años, en ciencia, hay una tendencia a concentrar recursos en
grandes objetivos, que canalicen todo un desarrollo científico e
innovaciones tecnológicas a su alrededor. Es un tema de política
científica muy interesante.
El James Webb Telescope nos
dará una imagen mucho más detallada del Universo, permitirá descubrir
muchísimos más planetas extrasolares en zonas habitables, e incluso
identificar cuales de ellos tienen atmósfera. Pero sus instrumentos
todavía no serán capaces de analizar con espectroscopía los componentes
de estas atmósferas en busca de bioindicadores como ozono o clorofila.
En otras palabras, el James Webb no encontrará vida extraterrestre. Para
ello se requiere un nuevo, mayor y más sofisticado telescopio espacial
que, con un enorme espejo de 12 a 16 metros de diámetro y bajo el nombre
de ATLAST, ya está empezando a plantearse en la NASA.
La
hoja de ruta básica en busca de vida extraterrestre sería, además de
seguir explorando el subsuelo de Marte o los océanos del satélite
Europa, continuar identificando sistemas planetarios con el telescopio
Kepler, utilizar el James Webb Telescope para identificar y caracterizar
un buen número de planetas rocosos en zona habitable que posean
atmósfera. En paralelo, incluir el telescopio ATLAST (o uno parecido)
en el Decadal Survey 2020 (una publicación que marca los objetivos de
cada década en exploración del espacio), y –si todo sale bien– poder
empezar a medir atmósferas de planetas extrasolares a finales de la
década del 2020 para muy probablemente detectar, por primera vez en la
historia de la humanidad, vida fuera de la Tierra.
“Yo soy muy optimista respecto al descubrimiento de vida extraterrestre”, asegura convencida Moro-Martín, “pero
no creo que lo vaya a emprender la NASA sola. Estamos hablando de unas
cantidades presupuestarias tan grandes, que sin duda requieren un
consorcio internacional, como ocurrió con la Estación Espacial
Internacional”.
¿Humanos en Marte o vida extraterrestre?
Viendo
el lento pero constante avance de la ciencia, uno puede llegar a la
conclusión de que descubrir vida extraterrestre es solo cuestión de
tiempo y financiación. Lo mismo ocurre con otro gran reto de la
exploración espacial: poner un humano sobre Marte. Existen grandes retos
técnicos y éticos a solventar, pero de nuevo es cuestión de tiempo y
dinero.
Y aquí aparece una sugerente reflexión: ambos
proyectos son tan ambiciosos y costosos (ninguno tiene presupuesto
detallado, pero se calcula que una misión tripulada a Marte podría
costar entre $30.000 millones y $100.000 millones), que además de
requerir colaboración internacional, parece difícil que se impulsen
ambos a la vez. En algún momento los gobiernos deberán, en
representación de sus ciudadanos, decidir si priorizan una misión
tripulada a Marte o la construcción de un nuevo y sofisticadísimo
telescopio espacial que descubra vida extraterrestre.
Por
el camino, ambos objetivos aportarán grandes avances científicos,
técnicos e innovaciones industriales. Obvio que compararlos requiere un
análisis muchísimo más detallado. Pero la decisión refleja la
competencia entre la exploración humana y la exploración robótica del
Universo, y en última instancia la opinión pública influye muchísimo.
Al
preguntarle a Amaya Moro-Martín a cuál de los dos objetivos apostaría,
¿descubrir vida extraterrestre o poner un humano en Marte?, contesta: “yo lo tengo clarísimo: el telescopio”.
Y si la decisión fuera suya, ¿cuál elegiría?
Fuente: scientificamerican.com
