Estem sols a l'univers? Aquesta és una de les grans preguntes que ha acompanyat l'ésser humà des que va començar a mirar les estrelles, gràcies a l'avenç científic i tecnològic, no només sabem que hi ha milers de planetes fora del nostre sistema solar, sinó que molts d'ells podrien assemblar-se —almenys una mica— a la Terra.
El descobriment d'exoplanetes ha revolucionat l'astronomia moderna. Però trobar mons distants no és suficient; la gran ambició és determinar si algun podrien albergar vida. En aquest article t'expliquem com els científics detecten exoplanetes, què hi busquen per determinar-ne la potencial habitabilitat i en quin punt estem actualment.
Què és un exoplaneta i com es detecta?
Un exoplaneta és un planeta que gira al voltant d'una estrella que no és el Sol, és a dir, està fora del nostre sistema solar. A simple vista, aquests mons són invisibles a causa del enorme brillantor de les seves estrelles amfitriones, però els astrònoms han desenvolupat enginyoses tècniques per detectar-los i fins i tot estudiar alguns detalls de la seva atmosfera.
El mètode més utilitzat és el mètode de trànsit, Que consisteix en observar petites disminucions a la brillantor d'una estrella quan un planeta passa per davant seu. Aquest descens de llum indica que un planeta creua la cara visible de la seva estrella des del nostre punt de vista i permet inferir-ne la mida i l'òrbita.
Un altre mètode àmpliament utilitzat és el de la velocitat radial, que mesura com una estrella es balanceja lleugerament a causa de la atracció gravitacional d'un planeta que l'orbita. Aquesta tècnica permet calcular la massa mínima d'un exoplaneta.
També s'utilitza la microlent gravitacional, que aprofita el efecte gravitacional d'un objecte massiu, com una estrella o planeta, per amplificar la llum d'una estrella més distant. Aquesta tècnica ha estat útil per detectar planetes que no es poden descobrir amb altres mètodes.
La combinació d'aquestes tècniques ha permès identificar més de 5.200 exoplanetes fins ara, segons dades actualitzades de la NASA, des de gegants gasosos com Júpiter fins a superterres rocoses.
Què fa habitable un planeta?
La possibilitat que un planeta pugui albergar vida com la coneixem depèn de diversos factors. Un dels més importants és que es trobi a la zona habitable de la seva estrella, també coneguda com la “zona Ricitos de Oro”. Aquesta és la regió on les temperatures permeten la presència d'aigua líquida a la superfície, sempre que el planeta tingui una atmosfera adequada.
No obstant això, la habitabilitat no depèn només de la distància al sol. També són importants altres elements com:
- L'estabilitat de l'estrella amfitriona: estrelles molt actives o inestables poden emetre grans quantitats de radiació perjudicial.
- Composició de l'atmosfera: una atmosfera densa pot ajudar a regular la temperatura y protegir davant la radiació còsmica.
- Presència d'un camp magnètic: ajuda a protegir la superfície del planeta davant del vent solar i les partícules còsmiques.
- Edat del sistema: com més antic, més possibilitat que la vida hagi tingut temps d'evolucionar.
Planetes com les superterres (més grans que la Terra però més petites que Neptú) I els mini-Neptuns (amb atmosferes densa) s'estan considerant com candidats interessants tot i que el nostre sistema solar no conté planetes amb aquestes característiques.
Biofirmes: senyals químics de vida
Un cop detectat un planeta a zona habitable, el següent pas és analitzar la seva atmosfera a la recerca de biofirmes, és a dir, gasos o compostos que podrien ser produïts per formes de vida.
Els tres principals biomarcadors coneguts com el “triplet de la vida” són:
- Oxigen (O2): Generat per la fotosíntesi a la Terra, i per tant considerat un fort indicador de vida.
- Ozó (O3): present a l'atmosfera terrestre, actua com filtre dels raigs ultraviolats i sol viure a equilibri amb l'oxigen.
- Metà (CH4): produït per processos biològics i geològics, però la seva presència juntament amb oxigen pot ser indicativa dactivitat biològica.
Altres gasos rellevants que es poden trobar en atmosferes d'exoplanetes són el vapor d'aigua, el diòxid de carboni i clorometà, tots ells estudiats mitjançant anàlisi espectroscòpic amb telescopis espacials avançats.
Una línia de recerca recent proposa que nivells baixos de diòxid de carboni combinats amb la presència d'ozó poden ser una forta evidència d'aigua líquida a la superfície d'un planeta, cosa que augmentaria les probabilitats d'habitabilitat.
El paper dels telescopis espacials
El camí cap a la detecció de mons habitables ha estat possible, en gran mesura, gràcies a missions espacials com:
- Kepler: va detectar més de 2.600 exoplanetes durant la seva missió, molts pel mètode de trànsit.
- TESS: segueix el llegat de Kepler i busca exoplanetes propers de la mida de la Terra.
- James Webb (JWST): actualment és el telescopi més avançat per analitzar atmosferes d'exoplanetes mitjançant espectres infrarojos.
El JWST compta amb instruments com NIRSpec y MIRI que permeten detectar la composició atmosfèrica d'exoplanetes llunyans amb gran precisió. Ha estat clau per detectar nivells de vapor d'aigua, diòxid de carboni e fins i tot patrons tèrmics.
Casos destacats d'exoplanetes potencialment habitables
Alguns dels mons més interessants localitzats fins ara inclouen:
- HD 20794 d: Un superterra a 20 anys llum a la constel·lació d'Eridanus, descoberta per HARPS i confirmada per ESPRESSO.
- Pròxima d: situat a l'estrella més propera al Sistema Solar, té una massa menor que la Terra i va ser detectat també per ESPRESSO.
- Sistema Trappist-1: a només 40 anys llum, conté set planetes de la mida terrestre, amb tres a zona habitable. És un dels principals objectius del telescopi James Webb a causa de la seva proximitat i condicions orbitals.
- HD 85512b: la seva atmosfera té nivells baixos de diòxid de carboni, temperatura adequada (25ºC) i alta presència d'oxigen, cosa que el converteix en un gran candidat a albergar vida.
Color de la vegetació alienígena i altres senyals indirectes
No tot es basa en gasos. Els científics també han estudiat les possibilitats didentificar. vegetació alienígena mitjançant lanàlisi de la llum reflectida. A la Terra, per exemple, la clorofil·la reflecteix més en infraroig proper, generant l'anomenat “límit vermell”. Detectar aquest patró en un altre planeta podria ser una prova fotobiològica de vida.
El tipus d'estrella també influeix: en estrelles més fredes (tipus M), la vegetació podria haver evolucionat per ser més fosca, fins i tot negra, per absorbir millor la radiació infraroja, mentre que en estrelles més calentes (tipus F), podria tenir tons vermellosos o ataronjats.
Limitacions actuals i propers avenços
Encara que els avenços en detecció i anàlisi són significatius, encara no podem confirmar l'existència de vida a altres planetes. Encara que puguem mesurar l'atmosfera, temperatures o masses, encara no existeix la possibilitat de viatjar directament a aquests mons ni enviar sondes que els estudiïn amb detall.
La astrobiologia moderna treballa sobre probabilitats, no certeses. Per això, s'estan desenvolupant noves missions i projectes com ara:
- Observatori de Móns Habitables (HWO): en desenvolupament per la NASA per estudiar directament unes 25 exoterres candidates.
- Projecte LIFE: un interferòmetre espacial europeu que analitzarà la habitabilitat d'exoplanetes rocosos.
- Tir estel·lar avançat: proposa enviar sondes ultraràpides cap a Pròxima Centauri per estudiar els seus planetes in situ.
Tot i que encara estem lluny de trepitjar un món fora del sistema solar, la capacitat de cercar vida des d'aquí és una realitat en desenvolupament.Gràcies a telescopis com el Webb, estem cada vegada més a prop de determinar si compartim aquest univers amb altres formes de vida.
Des dels primers descobriments als anys 90 fins a l'actualitat, hem avançat en la detecció de planetes llunyans i en l‟anàlisi d‟aspectes clau per al‟existència de vida. Els senyals químics, els patrons tèrmics, el color de la vegetació o els vents atmosfèrics obren una finestra nova per identificar mons amb potencial d'albergar vida. Aquest coneixement pot marcar el primer pas per entendre si estem sols en aquesta immensitat còsmica.
