Apuntes científicos desde el MIT

Hace varios posts el astrofísico Guillem Anglada nos explicó cómo buscaba planetas fuera del sistema solar . Tras su artículo nos quedó claro que encontrar un planeta grande y cercano a una estrella ya no era nada del otro mundo. El reto es encontrar uno pequeño como la Tierra, a una distancia del Sol que lo hiciera habitable, y luego averiguar si contiene algún tipo de vida.

De esta futura noticia más trascendente de la historia trata el congreso científico que empezó ayer en Barcelona, y desde el que Guillem se compromete a ir transmitiéndonos sus impresiones. Aquí os dejo con este cazador de planetas de la Carnegie Institution en Washington DC:

En busca de planetas habitables, por Guillem Anglada

Es tarde, de noche, y estás encerrado en una sala de control. Copias datos y empiezas una nueva exposición. Decides salir a tomar el aire. Hace viento y bastante frío; es el invierno austral en el Observatorio de las Campanas de Chile. Como la luna no ha salido todavía puedes ver la Vía Láctea y las nubes de Magallanes en todo su esplendor. La luz de un billón de astros ilumina tenuemente la cúpula del telescopio, que con su gran superficie colectora concentra escasos fotones a través de un espectrógrafo de rendija larga. Unas cuantas horas más de espectros, recoger la maleta, y en marcha. A las nueve de la mañana abandonas el Observatorio y tras dos horas de coche llegas al aeropuerto de la Serena. Allí un avión te lleva hasta Santiago, otro a Nueva York y el último a Barcelona, donde te reciben los abrazos de tus padres (que detallazo imprimir y llevarme el póster al aeropuerto!) y directo al CosmoCaixa, lugar de celebración del congreso internacional "Pathways Towards Habitable Planets ", nombre de difícil traducción, pero que viene a decir : "Hoja de ruta para la detección de planetas habitables".

Aunque el título sea sonado, no se trata de la convención anual de escritores SCI-FI ni de digeribles charlas de divulgación para el público general. Esta vez vamos en serio. Científicos, y sobre todo "big shots" de las agencias espaciales americana (NASA) y europea (ESA) se reúnen estos días en Barcelona para definir, discutir, entrelazar, planificar y, sobre todo, buscar el modo de financiar los proyectos que en la próxima década han de llevarnos a descubrir mundos habitables mas allá del sistema solar. No se prevé una reunión de grandes noticias, aunque dada la densidad de grandes nombres alguna podría caer. Tampoco las charlas destacan por su complejidad técnica o novedosa. De hecho, la mayor parte de la actividad de desempeña en los 'coffee breaks' y las reuniones paralelas en la que los paneles de expertos sintetizan el 'state-of-art' en la detección de planetas extrasolares y evalúan en detalle cada una de las técnicas propuestas. Si hace 400 años Galileo 'descubrió' que hay otros planetas en el sistema solar, en 1995 dimos otro paso y confirmamos una larga sospecha: también existen planetas en otras estrellas. El siguiente gran salto será encontrar esos elusivos cuerpos rocosos, suficientemente calientes para que el agua sea líquida, y suficientemente alejados de su astro para que sus océanos no hiervan y la vida (al menos tal y cómo la conocemos) puede medrar en su superficie.

Aunque llegué un poco tarde al congreso, os puedo contar como empezó el día. Primero las típicas palabras de bienvenida de organizadores y comité científico.

Justo después, el primer plato fuerte de la mano de James Kastings, creador del concepto de Zona Habitable. Kastings repasó su concepto de Zona Habitable alrededor de una estrella, explicó qué biomarcadores podríamos esperar detectar como indicadores de vida, y dio el típico discursillo inspiracional para las nuevas generaciones. A mi no me llegó demasiado, pero quizás surtió su efecto entre la nutrida representación estudiantes de doctorado para los que éste es su primer congreso.

Las charlas continuaron con los progresos más recientes en detección de tránsitos, imágenes directas de planetas, planes a largo plazo y simulaciones mostrando las bondades de un proyecto o del otro. Sí hubo una sesión que llamó mi atención fue la del geofísico Franois Forget (infiltrado!?) que intentó convencer a la concurrencia de astrónomos de que vivimos en un planeta confortable por una serie de casualidades no necesariamente fáciles de reproducir. Claro está, que su definición de vida empezó y terminó con la existencia de agua líquida en la superficie planetaria, que aparte de ser su preferencia personal, destaca por ser la predicción mas fácil de contrastar en un futuro.

Al final del día acabé en una sesión paralela donde franceses y americanos intercambiaban guiños y pirotos. Unos (los franceses) quieren participar en el programa SIM de la NASA y los otros (americanos) necesitan financiar su misión astrométrica. Esta gente sí va en serio. Cuando preguntaron la opinión a participantes de otros países llegó mi momento. Como único representante de la comunidad española -postdoc y en el extranjero- dije que si, que era una idea excelente (nota mental: buscar trabajo en Francia).

En fin. Un fin de semana largo y un primer día de congreso no del todo malo. Las cartas se barajan… abran juego señores! Organizamos la partida en casa, logramos que vinieran casi todos, ¿estamos dispuestos a jugar?

Al astrofísico Bruno le conocimos hace unos posts cuando nos explicó sus investigaciones sobre el Sol en el Naval Research Laboratory de Washington DC.

Hace unos días me invitó a una fiesta en su casa, y mientras me explicaba lo último en cosmología y porqué el muy freak tenía un póster del Universo situado estratégicamente al lado de su inodoro, llegó Martin.
Tras unos segundos Martin, que no tiene formación científica alguna pero sí mucho interés, empezó a exclamar maravillas sobre lo interesante que le resultaba la ciencia, y que le encantaría saber mucho más sobre el Universo.

“Pues pregunta…” dijo Bruno.
“¿hay ovnis y extraterrestes entre nosotros?” contestó Martin…
No pude contener la risa al ver los ojos como platos del pobre Bruno… quien tras reponerse del shock contestó: “vida extraterrestre, e inteligente, es muy posible que sí haya. Pero muy lejos como para contactar con nosotros”.
Yo añadí: “Y no sólo debemos jugar con el factor distancia, sino también con el tiempo. Sería una gran casualidad que en los miles de millones de años de existencia del Universo vivieran justamente en este insignificante momento en que nosotros podríamos reconocerlos… Quizás sí hubo vida tecnológicamente más avanzada que la nuestra hace miles de millones de años, y ya se ha extinguido…”
“De eso no estoy tan seguro”, replicó Bruno. “Primero se tuvieron que formar las estrellas, fusionar los elementos químicos en su interior, esparcirse por el espacio, encontrarse en planetas, crear vida, dejar que evolucione… todo este proceso requiere un tiempo, la vida no puedo haberse formado tan y tan pronto…”

Espantamos a Martin, y convencí a Bruno Sánchez Andrade Nuño para que fuera otro fichaje del post, y que nos transmita periódicamente los ultimísimos avances y reflexiones en el campo de la cosmología en la sección “Apuntes astrofísicos desde el planeta Brunosan”.
Pero en su primera intervención… debería responder la pregunta sobre los extraterrestres, que es la que interesa a una gran parte de la población, y de paso si es posible cuando es lo más pronto que pudiera haber existido vida en algún rincón de ese Universo que Bruno tenía colgado de la pared de su baño…

Vida extraterrestre en el lavabo, por Bruno Sánchez Andrande Nuño

¿Podría una vida extraterrestre con miles de millones de años de ventaja tecnológica contactarnos? Esa fue la pregunta de Pere.

La respuesta que posiblemente daría un científico, redondeado al sí o no, es… no. No es esperable que nos vayan a contactar seres extraterrestres inteligentes. Hablar de estos temas involucra muchas ramas de la ciencia, con argumentos muy delicados y, en ningún caso, escalas fácilmente tratables. Incluso para aquellos que podamos entender mejor algunas de esas ramas involucradas, nos resulta difícil tener una idea global clara. Además, la obstinada tendencia social a lo pseudocientífico, magufadas o mitos urbanos ha convertido este tema en algo tabú, donde el optimista queda encasillado rápidamente en creyente de ovnis.

En este post intentaré dar una visión general de este problema, reconociendo su importancia y la fuente del optimismo que mucho tenemos de que sí existe vida extraterrestre, y de hecho puede que ésta sea inteligente. El optimismo no es un argumento científico pero, como trataré de argumentar los eslabones de la cadena lógica son muy holgados y dan mucho margen a la interpretación.

Creando los ingredientes de la vida

La física estelar puede aportar su grano de arena en este sentido. Para formar vida se necesita tener elementos atómicos (Oxígeno, Nitrógeno, Hierro, ... ) y éstos sabemos que se crean en el interior de las estrellas. Son las "cenizas" de la combustión estelar. Por tanto, hacen falta al menos una o dos generaciones de estrellas para tener suficientes materiales. Éstos además han de colapsar en tierras sólidas al abrigo de una estrella tranquila.
Después del Big Bang, hace 13 mil millones de años, hicieron falta unos 100 millones de años para que el universo se tranquilizara y permitiera a las primeras estrellas encenderse. Las estrellas duran típicamente entre mil millones y 10 mil millones de años, tras los cuales las nubes de elementos han de colapsar de nuevo para crear nuevos soles y, quizás una de cada 10, planetas. Este colapso puede durar unos diez millones de años. Además, estos planetas han de estar a una distancia cómoda, "habitable".

Como se puede ver, esta secuencia de sucesos sigue un curioso patrón, que se repetirá la mayoría de las suposiciones para llegar a la comunicación con vida inteligente extraterrestre. En todos ellos hay una incertidumbre o rango de valores. Cada paso puede requerir menos tiempo que la misma incertidumbre del paso anterior. Los optimistas pueden esperar un mensaje de vida inteligente en cualquier momento antes que los pesimistas piensan siquiera tener la generación de estrellas que crea los elementos.

De la tierra yerma a la vida espacial

Los ingredientes de la vida pueden estar colocados en el sitio correcto en el momento correcto. Lo que hace falta para que de ahí surja la vida, inteligente o no, es terreno desconocido. Existen varios experimentos y métodos propuestos, pero ninguno ha sido concluyente. Lo que si parece claro es que en nuestro caso no tardó mucho tiempo. Desde el punto de vista de la evolución de un planeta, nuestra Tierra no había acabado de aposentarse en un equilibrio cuando las primeras formas de vidas surgieron. Desde éstas al estado actual han pasado 4 mil millones de años. Durante este progreso el ritmo de la evolución ha sido cada vez más rápido . En esta carrera de improbabilidades mirar hacia el futuro es prometedor. Al Sol le quedan otros 4 mil millones de años de fase tranquila. ¿A dónde llegaremos entonces? En términos sociales nuestra carrera espacial ha sido un parpadeo. En términos evolutivos, los homo sapiens se volvieron inteligentes hace un momento. En términos estelares, el Sol no ha cambiado nada desde que la vida apareció en una mota de polvo (la Tierra) perdida en la distancia. En términos galácticos el Sol es una estrella del montón, de la tercera generación, que no ha acabado siquiera de dar su vigésima vuelta alrededor del centro galáctico.

La Universalidad de las cosas naturales

En esta minúscula mota de polvo que rodea al ordinario Sol nos preguntamos cómo de especiales somos. Sea como fuere, aquí en la Tierra rigen las mismas leyes naturales que en cualquier otro sitio. Y parece que existen millones de estas mismas motas de polvo. Esas mismas leyes pueden haber sido favorables en otro lugar, a cierta distancia de nosotros.
Hace unos años, el optimista Carl Sagan estimó que la distancia media entre "vecinos" es de 10.000 años luz. Aún en este caso enviar un simple pulso de luz, la máxima velocidad posible, tardaría este tiempo en llegar. Para entonces esa sociedad habría avanzado igualmente 10.000 largos años. El receptor, si está escuchando, habría de entenderlo y poder responder con suficiente potencia, y otros tantos años después, recibiría la respuesta. Todo esto suponiendo que ambos interlocutores sean de hecho capaces de desarrollar a tiempo la inteligencia de entender el mensaje.

La fuente de mi parcial optimismo parte de estas ideas. Si la improbabilidad concediere una oportunidad a la inteligencia, el resto es sólo cuestión de tiempo, muy poco tiempo en escalas geológicas. Tiempo para evolucionar, como nosotros. Tiempo para preguntarse por el Universo, como nosotros. Para descubrir las mismas leyes y las mismas galaxias. Otros nombres y otras unidades, pero las estrellas de su cielo se verán igual de intrigantes. Aventurarse, como nosotros ya hacemos, a buscar otros planetas. No lo veo descabellado. Nosotros ya hemos descubierto más de 300 planetas fuera del sistema solar. De hecho, ya somos incluso capaces de detectar la composición, temperatura y distribución de las atmósferas de algunos de ellos.

¿Hay vecinos en nuestra galaxia?

No parece imposible pensar que haya vida, ahora mismo, en algún otro lugar en nuestra misma galaxia. Y apurando el optimismo, que ésta pudiera haber evolucionado ya hacia la inteligencia. Este "ya" es en términos estelares, es decir con unos cuantos millones de años de incertidumbre. El rango que Carl Sagan estimaba la distancia entre vecinos es mucho menor que esto, por tanto no es imposible que vayamos a detectar vida "ahora". Desafortunadamente ese ahora es demasiado grande en términos humanos o sociales para que tenga algo de sentido práctico para nosotros. En última instancia, una vez obtenida la civilización inteligente, cabe preguntarnos cuánto puede durar ésta. En nuestro caso no hace ni 100 años que sabemos de la inmensidad del Universo y ya vemos que estamos poniendo nuestro propio planeta en peligro. Escenarios globales de mutua destrucción bélica, cambios climático, pandemias, ... Ser optimista respecto a la vida inteligente extraterrestre implica que la humanidad, como paradigma, pueda celebrar un lejano millardo de edad.

Platillos volantes y portales temporales

Para jugar a este juego de vida extraterrestre, inteligente o no, tenemos que poner ciertas normas. No sabemos si otras formas de vida son posibles, si se nos escapa alguna ley que permita viajes galácticos, o si existen agujeros espaciotemporales. El tiempo dirá qué maravillas, para nosotros impensables, nos descubrirán los científicos en los siglos venideros. De momento, juguemos con la reglas que conocemos, el resto no es más que ciencia ficción. Obviamente esto incluye pensar que seres verdes vienen a esta mota de polvo del Sistema Solar a abducir granjeros en mitad de la noche o construir casas en la Luna.

Y todo esto vino a cuento de un póster sobre el Universo que tengo puesto en la pared del baño, a modo de lectura para momentos de reflexión…

Hasta finales del siglo XX las esperanzas de descubrir vida extraterrestre pasaban por encontrarla en algún rincón de nuestro sistema solar.
¡Claro que en el vasto Universo debían existir multitud de planetas con seres vivos! Pero… ¿Cómo íbamos a encontrarlos? Podemos ver estrellas, supernovas o cometas porque emiten luz, pero los planetas son opacos; no había forma de verlos. Y de todos modos... si llegáramos a detectar alguno de manera indirecta a nosecuantos años luz, ¿cómo podríamos saber si albergaba vida?

Guillem Anglada es un astrofísico de Ullastrell que realiza su investigación post-doctoral en la Carnegie Institution de Washington DC, y en estos precisos instantes se encuentra buscando planetas extrasolares en un observatorio astronómico de Hawaii .

Científicos como él se las han apañado para encontrar maneras con las que ver indirectamente planetas lejanos. Pero no sólo eso, también son capaces de averiguar cuál es la composición de su atmósfera.
Y si resulta que en ella observan una proporción de gases extraña, que no encaja con lo esperado en un mundo inerte, posiblemente significará que hay algo vivo pululando por allí.

Personalmente, ahora sí estoy casi convencido que dentro de unos años las portadas de los periódicos electrónicos anunciarán uno de los descubrimientos más trascendentes de la historia de la humanidad: no estamos solos en el Universo.

De momento, los planetas que pueden descubrir Guillem y compañía con los telescopios actuales son muy grandes y demasiado cercanos a las estrellas como para poder contener formas de vida mínimamente parecidas a la nuestra, pero mañana la NASA enviará al espacio un telescopio más potente que permitirá rastrear planetas parecidos a la Tierra, en lo que representa un nuevo gran paso para hallar señales de vida.

Tardé sólo un par de cervezas en convencer a Guillem de que nos explicara más detalles sobre dicha misión Kepler, sobre qué métodos utilizan para buscar planetas extrasolares, que nos vaya explicando sus peripecias científicas en Hawaii, y que entre observación y observación se entretenga respondiendo las consultas que podamos plantearle en los comentarios.

Esta es la primera de una serie de participaciones periódicas sobre astrofísica de Guillem Anglada en este blog. Démosle la bienvenida!

Buscando planetas más allá del Sistema Solar, por Guillem Anglada

¿Por que buscamos planetas en otras estrellas? Para satisfacer nuestro instinto de curiosidad y exploración! Si, vale… Pero científicamente hablando, a que pregunta queremos responder?

La detección de planetas extrasolares nos ayuda a comprender las circunstancias de formación del Sistema Solar y es el primer paso para entender cuan extraña, preciosa y variada puede emerger la vida en el Universo. Hace 15 años, sabíamos de una estrella que albergaba un sistema planetario, el Sol, y de los nueve planetas que lo orbitan sabemos sólo de uno que contenga vida. Este panorama está cambiando. En un par de años se van a mandar sondas a Marte para buscar formas de vida exóticas en el subsuelo y a día de hoy tenemos evidencia de más de 350 mundos alrededor de otras estrellas. La mayoría de exoplanetas conocidos son gigantes de gas como Júpiter, porque es mas fácil detectarlos, pero ya empezamos a encontrar a los más pequeños (supertierras ).

Fig 1.- Representación artística del sistema planetario en Gliese 581 que contiene un trío de supertierras. Créditos : ESO

¡Detectar exoplanetas no es fácil! No emiten luz propia, solamente la reflejan y hay que buscarlos de forma indirecta. Aunque se han propuesto muchos métodos de detección, en la práctica solamente unos pocos han funcionado: espectroscopia Doppler, tránsitos, microlentes gravitatorias, astrometría e imagen directa. El orden no está escogido al azar. La espectroscopia Doppler es el método que ha dado más y mejores resultados. La mayoría de los 350 candidatos se deben a esta técnica que consiste en medir el movimiento radial de la estrella debido a la fuerza que ejerce el planeta sobre ella a lo largo de su órbita.

Fig 2.- La estrella se acerca y se aleja periódicamente debido a la fuerza que hace un pequeño planeta al orbitarla. La velocidad de la estrella puede medirse gracias al efecto Doppler en la luz que recibimos.
Créditos : ESO

Su éxito se debe, en parte, a una coincidencia afortunada que cogió a todo el mundo por sorpresa. En Diciembre de 1995 los astrónomos suizos Michel Mayor y Didier Queloz anunciaban la detección del primer objeto de masa planetaria alrededor de otra estrella, 51 Peg b , una estrella cercana poco peculiar y parecida al Sol. Sin embargo, 51 Peg b si tiene un elemento sorprendente; su periodo orbital es de 4,2 días solamente. Como más corto es el periodo orbital de un planeta, más cercano debe estar a la estrella y más rápido debe moverse, de ahí el éxito del método espectroscópico. En comparación, la órbita de Mercurio es de casi tres meses. Haciendo caso a los teóricos de la época, 51 Peg b nunca debería haber existido. Los planetas gigantes deben formarse en órbitas alejadas, donde el gas es frío y abundante durante los primeros millones de años de vida de una estrella. Actualmente, la idea más aceptada es que los planetas migran, es decir, cambian su órbita significativamente después de su formación. Esto no ocurrió de forma muy drástica en el sistema solar o Júpiter habría barrido la Tierra y el resto de pequeños planetas interiores. En 51 Peg no tuvieron tanta suerte.

La existencia de órbitas tan cercanas a la estrella sugiere otro método de detección: los tránsitos. Un planeta pasará por delante de su estrella periódicamente bloqueando una pequeña parte de la luz si la inclinación orbital es la adecuada.

Fig 3- Un planeta transita delante de su estrella boqueando una pequeña fracción de la luz que nos llega. Créditos : CNES

Para órbitas como la de la Tierra la probabilidad de que esto ocurra es minúscula (<0.01%), pero para planetas como 51 Peg b es del 10%. En 2001 se detectaron por primera vez los tránsitos de HD 209458 b, otro Júpiter caliente como 51 Peg b. La cantidad de luz bloqueada depende del cociente de áreas entre la estrella y el planeta. Un objeto del tamaño de Júpiter oculta el 1% del brillo de una estrella como el Sol. Para un objeto de tamaño terrestre la ocultación es de un parte entre 10 000 y no hay mas remedio que ir al espacio para evitar la variabilidad inducida por la atmosfera. Esto hace la misión COROT (CNES/ESA) siguiendo 10 000 estrellas con un telescopio de 15 cm. Hace dos semanas anunciaron la detección de su primera supertierra, de la que aún no han podido medirle la masa, ya que es muy pequeña y la estrella bastante activa. Una forma poco científica de anunciar resultados, pero es que les ha entrado la prisa.
Este sábado la NASA lanza Kepler , su primera misión exclusivamente dedicada a planetas extrasolares también por el método del tránsito pero con un telescopio ‘algo’ más grande (1 metro), que monitorizará 100000 estrellas durante 3 años y medio.
Las estadísticas apuntan a que, al menos, el 10% de las estrellas tienen gigantes gaseosos y que el 30% contienen una o más supertierras. Basándose en esta tendencia, los teóricos apuestan que la práctica totalidad de las estrellas tienen planetas tipo Tierra en órbita. Esta es la pregunta que Kepler va a responder.

Al margen de los grandes acontecimientos que ocurren en el mundo, me preparo para mi primer experimento planetario en el Mauna Kea , Hawaii. Llegar fue toda una aventura, hay niebla, me equivoqué de volcán, llegué tardísimo a la montaña y no tenía habitación reservada… En fin, si el tiempo acompaña vamos a confirmar la detección del planeta más joven… si es que está! Las estrellas jóvenes son tan activas que es necesario un espectrógrafo infrarrojo para sacarles la velocidad radial, pero esa es otra historia que ya os contaré otro día.

En resumen, un pasito más hacia la respuesta a una vieja pregunta que trasciende a la astronomía. ¿Existen otros lugares como la Tierra? ¿Es la vida, tal y cómo la conocemos, un fenómeno común en el universo?... ¿estamos solos?

Descubrir un nuevo planeta extrasolar ya no es noticia. Fue un gran hito en 1995, cuando se descubrió el primero, pero ahora que ya se conocen unos 300 dando vueltas alrededor de estrellas lejanas, ¿Qué es lo realmente relevante en este campo? ¿Cuál es el contexto de las investigaciones?
La semana pasada leí la noticia publicada en nature sobre el descubrimiento de metano en un planeta extrasolar, y me di cuenta que no sabía muy bien cómo ubicar este estudio: ¿era un gran hallazgo o no? ¿Y si lo era… por qué?
En ciencia, cuando una disciplina avanza muy rápido, es difícil seguirle la pista y mantener una idea clara del contexto global en el que se enmarcan las píldoras que nos llegan por los medios de comunicación.
El estudio de exoplanetas es algo tan nuevo, que es fácil perderse. Por eso contacté con Joshua Winn , el principal experto del MIT en el estudio de planetas extrasolares. Ya nos había impartido un seminario meses antes, donde insistió en que nos atendería encantado si teníamos dudas. Comprobé que lo decía en serio. El café que tomamos duró 2 horas, y sus explicaciones me resultaron tan útiles para adquirir una visión global del tema, que intentaré transmitiros los puntos más destacados de nuestra conversación.

¿Es nuestro sistema solar extraño?
Los dos grandes objetivos son: entender cómo se forman los sistemas solares, y encontrar pistas en atmósferas lejanas que indiquen existencia de vida. Empecemos por el primero.
A partir del único ejemplo de sistema solar que teníamos (el nuestro) se construyó la siguiente teoría: Grandes cantidades de materia se acumularon formando un disco giratorio alrededor del sol. En él las partículas se iban agrupando creando estructuras más grandes. El disco se aceleraba, se producían grandes colisiones y algunas de estas estructuras adquirían una masa crítica que les permitía atraer todavía más materia, hasta acabar convirtiéndose en planetas. Esta explicación concuerda muy bien con el hecho de que los planetas pequeños y rocosos estén cercanos a la estrella, y los gigantes gaseosos estén lejanos. Así es nuestro sistema solar; no problem.
Pero sorpresa!
A medida que se han ido descubriendo planetas, un par de detalles no encajan del todo: Hay una gran cantidad de planetas gaseosos (estilo Júpiter) en posiciones muy muy cercanas a su estrella; demasiado cercanas según la teoría del disco giratorio. Y además, se han observado órbitas exageradamente elípticas.
Comparado co lo que estamos observando, parece como si nuestro sistema solar fuera atípico... ¿Habríamos construido una teoría que explicaba una excepción?
No del todo. Según Josh la teoría básica del disco giratorio es correcta, pero debe haber otros procesos que acerquen los planetas grandes a las estrellas, y que no se habían tenido en cuenta. Él está estudiando posibles colisiones durante la formación de los sistemas solares que, como si fueran canicas, moverían a los planetas de sitio. La “anormalidad” de nuestro sistema solar se debería a que no sufrió estos efectos “extra” a lo largo de su historia.
Para Josh estos nuevos ejemplos de sistemas solares representan una herramienta fantástica para entender mejor la formación planetaria.

¿Alguno de estos planetas alberga vida?
Esta es la segunda gran pregunta que se quiere responder. Para ello los astrofísicos analizan la atmósfera de los planetas. La idea es simple: buscar biomarcadores, elementos que no puedan haberse originado en un mundo inerte. Si en una atmósfera se descubre oxígeno, por ejemplo, indicará que allí hay algo que lo está generando. Se trata de encontrar moléculas “extrañas” en la atmósfera que nos indiquen que allí hay algún tipo de metabolismo.
Pero esto no pasará dentro de poco. De momento los planetas que se han descubierto son gigantes gaseosos como Júpiter, y se encuentran demasiado cercanos a su estrella como para poder albergar una vida parecida a la que conocemos. Para encontrar planetas más pequeños, y en órbitas más grandes, los telescopios y métodos de observación deben mejorar un poco.
En el camino de la búsqueda de vida, el primer gran paso (y que sí merecerá estar en las portadas de los periódicos) será encontrar un planeta rocoso menor a 10 veces la masa de la Tierra, y situado en la “zona habitable" (suficientemente apartado de la estrella como para tener agua líquida). A los científicos no les gusta especular, pero Josh pronostica que el primer planeta de estas características se podría descubrir en unos 5-10 años. El siguiente paso será intentar analizar con detalle su atmósfera. Esto requerirá bastante más tiempo, con lo que el descubrimiento de vida extraterrestre no está a la vuelta de la esquina.

¿Cómo XXXX se puede detectar un planeta tan lejano?
A mí esto me fascina más que los propios descubrimientos.
Vemos fácilmente las estrellas porque emiten luz, pero un planeta es un cuerpo opaco, oscuro, aparentemente invisible para cualquier telescopio. ¿Cómo podemos ver un planeta? La clave está en detectarlos de forma indirecta, midiendo los efectos que ejercen sobre la estrella que orbitan.
La principal herramienta es el efecto doppler: Cuando un planeta da vueltas a una estrella, ejerce una fuerza de gravedad que la hace oscilar levemente. Es decir, a veces se acerca un poquito a nosotros y a veces se aleja. Es un efecto tremendamente sutil, pero se puede descubrir analizando el espectro de la luz que recibimos.
Otra metodología utiliza cambios en la intensidad de la luz de la estrella. Si un planeta transita por delante de una estrella, afecta a su brillo. El 10% de los exoplanetas han sido descubiertos de esta manera.
Existe un tercer método de microlentes gravitacionales que permitirá descubrir planetas más pequeños, pero este no me atrevo a describirlo…

¿Y saber lo que hay en su atmósfera????
En cuanto a analizar la atmósfera, esto parece todavía más inconcebible. Pero tiene su explicación, claro. También basada en las propiedades de la luz, en este caso de la que rebota en el planeta y llega a nosotros.
Si estuviéramos en el espacio, a simple vista podríamos distinguir el océano azul del desierto amarillento. Esto es porque la luz emitida (rebotada) por el mar tiene unas características, y la emitida por la arena otras. Por eso vemos diferentes colores. Pero el espectro electromagnético es muchísimo más amplio que el rango de luz visible, y los detectores pueden discernir variaciones infinitamente más precisas que nuestro ojo. Mirando la luz que proviene de un planeta pueden detectar los elementos que lo constituyen, o saber la temperatura a la que se encuentra.

¿Era importante la noticia del metano?
Cuando para concluir se lo pregunté a Josh, hizo esa mueca en la que se levanta el labio superior y se acacha la nariz, y empezó a ladear la cabeza. Dijo que el descubrimiento en sí no era lo importante. No hay nada inesperado en que una atmósfera tenga metano. Lo relevante era demostrar que técnicamente se podía llegar a medir esta molécula en una atmósfera tan lejana. La metodología era lo trascendente. Y es que los grandes hallazgos vendrán acompañados de mejoras en las técnicas de medición.

La búsqueda de planetas extrasolares es uno de los campos más activos de la astrofísica actual. Si vas a un congreso anual de investigación sobre el cáncer, posiblemente no oigas avances revolucionarios respecto al año interior. En cambio en ciertas disciplinas, como es el caso de los exoplanetas, las novedades son constantes. No se cuando tardará a quedarse anticuado este largo post, ni si cumplirá su modesto objetivo de dar un contexto a estas investigaciones. Pero yo lo necesitaba, como mínimo para comprender un poco mejor los futuros artículos sobre exoplanetas que sí cuenten algo concreto.

Ayer empezó el segundo semestre en el MIT, y el miércoles pasado lo hizo Harvard. Durante la primera semana los estudiantes pueden atender a las clases sin necesidad de matricularse. Lo harán después, sólo de aquellas asignaturas que les hayan convencido.
En mi caso, que asisto como oyente, este proceso llamado “course shopping” dura todo el curso. El día de hoy indica que los martes serán intensos, muy pero que muy intensos.
Algunas veces siento una ligera frustración. Me gustaría tener más tiempo para escribir en mayor detalle sobre algunos temas. Además, cada día anoto varias “(B)” en mi libreta que no acaban llegando al (B)log. Una cosa sí quita la otra.
Hoy me revelo. Sacrifico profundidad para hacer honor al nombre de este espacio y trasladaros algunos “apuntes” de mi supermartes científico particular:

“El origen de la vida”
Empieza el día a las 8:30 con la asignatura “Un mundo microbiano”, en la que un equipo de tres profesores se alternarán para hablarnos desde sus perfiles diferentes (Ciencias de la Tierra, microbiología y medicina) sobre el crucial papel de los microorganismos en la historia geológica del planeta, el equilibrio ecológico, medioambiente, clima, aplicaciones tecnológicas y salud mundial.
Hoy hemos empezado por el riguroso principio: el origen de la vida. Mentiría si os dijera que la sesión ha sido espectacular. Hemos revisado qué elementos se requieren para que pueda crearse la vida (1- un desequilibrio termodinámico que sirva de fuente de energía, 2- unas condiciones en las que los enlaces covalentes sean estables y puedan formarse moléculas “grandes”, 3- líquido, 4- una estructura molecular que soporte la evolución). También hemos recordado a Oparin y Stanley Miller para hablar de evolución química y la síntesis de los primeros ladrillos de la vida. Pero no hemos abordado todavía en el gran interrogante: cómo se ensamblan estos compuestos prebióticos hasta formar algo tan complejo como una célula.
Me ha parecido interesante el análisis de la controversia sobre la fecha en que apareció la primera forma de vida. Pensaba que estaba establecido que fue hace 3.800 millones de años, muy poco después de que la Tierra se enfriara. Pero se ve que no todos los expertos están de acuerdo con la hipótesis del “origen rápido”.

“El trascendental error de Heisenberg”
En 7 minutos mi atención se dirige a la creación de una bomba atómica. De 10 a 11:30 tiene lugar la clase del genial Peter Galison , autor del libro “Einstein’s clock’s, Poincare’ Maps”. El programa de la asignatura “Historia de la física del siglo XX” plantea un recorrido desde las revoluciones que supusieron la relatividad y el nacimiento de la cuántica, hasta las actuales controversias entre defensores y detractores de la teoría de cuerdas. Se analizará cómo la física ha transformado el mundo desde el punto de vista filosófico, tecnológico y social.
Hoy Galison ha hablado de la bomba atómica que intentó construir el ejército nazi. Cuando a finales de los años 30 científicos alemanes confirmaron experimentalmente que se podían fisionar átomos de uranio bombardeando neutrones, y que en este proceso se liberaba una cantidad abismal de energía, empezó la investigación para crear armamento nuclear. El principal implicado fue Werner Heisenberg , uno de los mejores físicos del siglo XX y que sin embargo cometió un error decisivo que pudo cambiar la historia: Calculó que la masa crítica para construir una bomba atómica era de toneladas, cuando en realidad varios kilogramos eran suficientes. Este error inexplicable en un físico de su calibre hizo que el ejército alemán desestimara construir la bomba. Algunos piensan (Galison no) que lo hizo adrede.
Uno de los episodios más citados en este momento crítico de la historia es la visita que Heisenberg realizó en Dinamarca a su extraordinario amigo y cofundador de la cuántica Niels Bohr. Nadie conoce todos los detalles del encuentro, pero nunca más volvieron a dirigirse la palabra. La obra Copenhague narra parte de la discusión que mantuvieron sobre la creación de una bomba atómica por parte del ejército nazi.

“Experimentos críticos en las ciencias humanas”
Así se titula la asignatura impartida por Rebecca Lemov, autora de “El mundo como un laboratorio ”. Cada semana se repasaremos los experimentos en el área de las ciencias sociales que han supuesto un impacto mayor en la comprensión de nuestra conducta y naturaleza humana.
Entre otros comentamos el de Stanley Milgram, que Sergio citó en un comentario del post “Neurofilosofía Moral”.
Dos individuos se ofrecían voluntarios a participar en un estudio a cambio de una pequeña cantidad económica. Uno hacía un test, y cada vez que se equivocaba, el otro presionaba un botón que le suministraba descargas eléctricas cada vez de mayor intensidad. El que recibía las descargas era un actor, que simulaba sufrimiento, suplicaba clemencia, gritaba… entonces el otro individuo pedía detener el experimento, pero el director le obligaba a continuar. Y lo hacía! Las siguientes imágenes causaron una gran conmoción. Nadie pensaba que personas corrientes serían capaces de llegar tan lejos, infringiendo dolor y comportándose de forma cruel inducidos sólo por las órdenes de un superior. Generaron importantes reflexiones sobre la conducta humana en conflictos bélicos, o nuestra actitud bajo la subordinación.

“Psicología para digerir”
A la 1:30 me cuelo durante media horita a la clase sobre psicología de Steven Pinker, el all-star de la ciencia. El contenido de su asignatura es bastante básico, pero es un virtuoso a la hora transmitir conceptos de forma original, con caricaturas, videos, humor, aparatos, y su glamorosa dialéctica. Abandono la última fila del gran auditorio para ir a la clase sobre bioética de Michael Sandel y Doublas Melton, uno de los mayores expertos mundiales en la investigación sobre células madre.

“Quiero tener un hijo sordo”
De 2 a 3:30 hemos analizado el caso real de una pareja de lesbianas sordas, que en 2002 escogieron el esperma de un donante sordo para tener un hijo que compartiera su limitación. Lo consiguieron . ¿Actuaron de forma ética? ¿Por los daños o por el argumento del diseño? ¿Es incorrecto seleccionar el esperma de alguien brillante? ¿de qué es capaz la ciencia actual? Muchas más preguntas de carácter ético aparecerán en este curso, y algunas os las trasladaré al blog.

"La guerra biológica"
Terminada la clase, volando hacia el MIT. Los martes y jueves de 4 a 6 los Knight Fellows tenemos seminarios privados con científicos que vienen a hablarnos de diferentes temáticas. Esta tarde hemos conversado con Jeanne Guillemin, que lleva 25 años estudiando asuntos referentes a la guerra biológica y ha escrito libros como “Anthrax: la investigación de un brote mortal” y el reciente “Armas biológicas”. Nos ha ofrecido su visión particular sobre las amenazas reales que supone el armamento biológico. Después de las cartas con Anthrax enviadas en 2001, la Iniciativa en Biodefensa del gobierno estadounidense multiplicó su presupuesto hasta los 44 mil millones de dólares (cifra que nos ha dado Guillemin y no he contrastado). Ella opina que es una reacción exagerada, y también se muestra contraria al laboratorio de nivel de bioseguridad 4 (donde estudian los virus más peligrosos que existen) que la Universidad de Boston quiere construir en medio de la ciudad. Para Jeanne Guillemin las amenazas de la guerra biológica tienen gran parte de construcción política, y reflejan “el trabajo sucio de la ciencia”.

Ahora mismo os escribo desde la oficina, en pleno stoop syndrome . Pero a diferencia del día que os definí el stoop syndrome como un estado de alineación mental provocado por la incapacidad de asimilar tal cantidad de conocimiento científico, esta vez estoy un poco consternado por la combinación de peligros y grandezas que hoy me han mostrado sobre esta actividad humana llamada ciencia.

Por suerte dentro de un rato iré a tomar algo al lugar idóneo para repasar de forma inspiradora las enseñanzas de mi supermartes científico: el bar “The Miracle of Science”. Cuando leí su nombre y vi el menú escrito en una pizarra en forma de tabla periódica, supe que sería uno de mis lugares predilectos. Allí puedes encontrarte a una holandesa como Elke Scholten, que se pide un pastis (anís), le dice al camarero que le sirva el hielo aparte, y te exige que prestes atención. Pone el hielo en el anís, lo remueve, y empieza a explicarte su último estudio científico sobre el “Pastís effect”: la explicación química de porqué el anís pasa de transparente a blanco cuando le introduces agua. *
Fantástico! Además, desvelar el misterio molecular de este proceso no le robó sabor alguno al pastís. Al contrario, lo enriqueció a otros niveles. ¡Viva la ciencia!