¿Podrían los extraterrestres detectar la Tierra por el método de la velocidad radial?

David Galadí Enríquez, Instituto de Astrofísica de Andalucía (IAA-CSIC)

Los humanos conocemos ya miles de planetas en torno a otras estrellas. Los llamamos planetas extrasolares, o exoplanetas, y para encontrarlos hemos aplicado técnicas que podrían estar al alcance de supuestas civilizaciones extraterrestres. Una especie alienígena con recursos parecidos a los nuestros ¿podría detectar o haber detectado la Tierra?

Supongamos que pudieran conocer el método de la velocidad radial. ¿Darían con nosotros?

Los «júpiter calientes»

El primer planeta extrasolar en torno a una estrella normal se encontró en 1995 y dejó perpleja a la comunidad astronómica.

El planeta de la estrella 51 Pegasi inauguró la categoría de los «júpiter calientes» como mundo gigante y masivo (diámetro doble al de Júpiter y la mitad de su masa), pero situado a una distancia de su estrella que ronda la séptima parte de la que media entre Mercurio y el Sol. Cabía esperar que en el universo hubiera planetas grandes como Júpiter, pero nadie los esperaba tan pegados a sus estrellas.

En estas características radica la clave de su detección.

Un exoplaneta es más fácil de hallar cuanto mayor sea (en diámetro o en masa) y cuanto más cerca esté de su estrella. El planeta de la estrella 51 Pegasi es conocido hoy como Dimidio, mientras que su estrella recibe el nombre de Helvetios.

En contraste con este primer júpiter caliente, la Tierra es un mundo minúsculo que sigue una órbita mucho más alejada del Sol. Para una civilización dotada de una tecnología semejante a la nuestra, ¿sería viable detectarla?

Luz cegadora

La detección directa de la Tierra, a través de la luz reflejada, queda descartada. Las órbitas de los planetas que pueda haber en torno a las estrellas se muestran minúsculas vistas desde lejos. Esto destruye la posibilidad de distinguir la Tierra con medios parecidos a los nuestros si se quiere hacer gracias a la radiación que refleja, porque se pierde entre el fulgor del Sol.

Hay casos muy contados de exoplanetas captados de manera directa por luz reflejada, en situaciones muy favorables y mediante técnicas complejas. Pero no existe ni la más mínima posibilidad de dar con la Tierra con esos recursos a través del espacio interestelar.

A los alienígenas los ciega la luz solar, así que deberán recurrir a métodos indirectos.

Consideremos el de la velocidad radial, el que condujo en 1995 al hallazgo de Dimidio.

«Bamboleo, bambolea…»

Olvide todo lo aprendido en la escuela, porque es falso que la Tierra gire alrededor del Sol. No vamos a decirle que la Tierra sea plana (quizá dejemos esa sorpresa para otro artículo), pero sí debemos aclarar que no es verdad que el Sol esté en el centro de la órbita terrestre, ni siquiera en uno de sus focos si la consideramos una elipse.

La física clásica enseña que tanto el Sol como la Tierra se mueven a lo largo de un año, y lo hacen ambos en torno al centro de masas común del sistema que conforman.

Por supuesto, el contraste de masas entre la Tierra y el Sol es tan enorme que ese «centro de gravedad» cae muy cerca de la estrella, tanto que… ¡yace en el interior de la esfera Solar! Pero lo importante es que no coincide con el centro del astro luminoso. Por lo tanto, el Sol, por tener la Tierra a su lado, experimenta un cierto bamboleo. Esto le ocurre a cualquier estrella con planetas y los primeros planetas extrasolares, entre ellos Dimidio, se descubrieron gracias a este efecto. El reto consiste en que este bamboleo reflejo de las estrellas se produce con velocidades minúsculas.

La estrella Helvetios se agita en un vaivén a más de 200 kilómetros por hora cada cuatro días, como respuesta a la atracción de Dimidio. No es una rapidez astronómica, pero sí más que considerable a escala humana. Tanto, que aplicada a un automóvil nos valdría una multa más que merecida por exceso de velocidad. La velocidad refleja de una estrella se reduce para planetas alejados y para planetas ligeros.

Consideremos los ejemplos del Sistema Solar:

Mercurio, a pesar de su cercanía al Sol, es tan ligero que bambolea la estrella a un miserable milímetro por segundo. En el extremo opuesto, la plusmarca la ostenta Júpiter, que induce un movimiento solar reflejo de más de 12 metros por segundo, casi 60 kilómetros por hora, la velocidad de un ciclomotor en carretera.

El movimiento reflejo del Sol debido a la Tierra asciende a tan solo un tercio de kilómetro por hora: no alcanza diez centímetros por segundo.

Medir la velocidad a través del cambio de color

Para detectar el movimiento reflejo de las estrellas dotadas de planetas se recurre al efecto Doppler. Se descompone la luz estelar en sus constituyentes y se compara con una fuente luminosa en reposo, lo que permite detectar ligerísimos cambios de color en la radiación causados por la velocidad de la estrella en su vaivén periódico. Este proceder requiere medidas muy precisas, repetidas y repartidas a lo largo de un intervalo de tiempo que abarque varias veces el periodo orbital del planeta.

La astronomía ha alcanzado el límite físico impuesto por la agitación de la propia fotosfera estelar, que sitúa la precisión mejor en el entorno de un metro por segundo, algo menos de 4 kilómetros por hora.

En lo que se refiere al tiempo necesario para detectar la señal debida al planeta, para Dimidio podría bastar tomar datos a lo largo de una semana, pero detectar la Tierra requeriría un mínimo de dos años de observación, mientras que para Júpiter se necesitaría casi un cuarto de siglo.

Al filo de lo imposible

Están en desarrollo técnicas ultrasofisticadas, extremadamente astutas, que aspiran a mejorar la precisión del método Doppler hasta el umbral de varios centímetros por segundo. Hay esperanzas de que esto pueda lograrse con los telescopios extremadamente grandes dentro de las próximas décadas.

Por lo tanto, encontrar planetas como la Tierra en torno a estrellas similares al Sol podría estar al límite de lo posible hacia mediados del siglo XXI. Podríamos esperar lo mismo de una civilización extraterrestre similar a la nuestra.

Detectar la Tierra por el método de la velocidad radial sería una proeza técnica muy difícil para alienígenas que estuvieran a la par que los humanos en desarrollo tecnológico, algo al borde de lo imposible.

El método Doppler ha permitido detectar planetas parecidos en ciertos aspectos a la Tierra, pero siempre alrededor de estrellas mucho más ligeras que el Sol, porque un mismo planeta es capaz de causar un bamboleo reflejo más intenso si, en igualdad del resto de condiciones, se coloca junto a una estrella menos masiva.

El método Doppler parece poco prometedor, demasiado al límite para que nos descubran los extraterrestres. ¿Qué podemos decir de otros enfoques? Si nos planteamos la posibilidad de descubrir la Tierra desde otro sistema planetario con el método de los tránsitos, ¿darían con nosotros?

David Galadí Enríquez, Astrónomo residente en el Observatorio de Calar Alto, Instituto de Astrofísica de Andalucía (IAA-CSIC)

Este artículo fue publicado originalmente en The Conversation. Lea el original.