Aquí, en La Palma, una de las Islas Canarias volcánicas situada a unos 1.000 km de la costa noroeste de África, se han reunido unos 250 investigadores para la última reunión científica del Instituto Europeo de Astrobiología (EAI). La astrobiología -la búsqueda para comprender cómo surgió la vida aquí en la Tierra y potencialmente en otros lugares- es el pegamento que une a todos acá. Y una de las presentaciones más intrigantes de esta semana planteó cómo un entorno galáctico determinado afecta a las propiedades de los exoplanetas y a su habitabilidad.
Nuestros hallazgos indican que los mundos habitables podrían encontrarse preferentemente en entornos de baja densidad espacial de fase, escribe Scarlett Royle, estudiante de doctorado de la Universidad John Moores de Liverpool (Reino Unido), en una ponencia presentada en la conferencia. A grandes rasgos, la densidad espacial de fase baja significa que las estrellas nacen en un entorno galácticamente menos denso, mientras que la densidad espacial de fase alta es un entorno galácticamente más denso. Esto corresponde a zonas de ondulaciones y corrientes en el disco galáctico.
Hasta la fecha, según el Archivo de Exoplanetas de la NASA, se ha confirmado la detección de más de 5200 planetas extrasolares y se calcula que alrededor de un tercio de todas las estrellas de nuestra galaxia, la Vía Láctea, albergan sistemas planetarios de algún tipo. Sin embargo, se ha demostrado que los sistemas planetarios que residen en sobredensidades del espacio de fase tienen una multiplicidad planetaria menor y órbitas planetarias mucho más cortas, señala el equipo. También muestran de forma reveladora un exceso de Júpiteres calientes en comparación con los sistemas situados en regiones poco densas como la nuestra, señala el equipo.
La investigación del equipo incluyó datos tanto de la nave espacial Gaia de la Agencia Espacial Europea (ESA) como del archivo de la NASA, entre otras fuentes. Royle y sus colegas restringieron su investigación a las estrellas de tipo solar con un tamaño no superior al doble de la masa de nuestro Sol y con edades conocidas que oscilaban entre 1.200 y 3.500 millones de años, todas ellas situadas a unos 120 años luz de la Tierra. A continuación, caracterizaron las estrellas como de baja densidad de espacio-fase o de alta densidad de espacio-fase, determinadas por una combinación de la velocidad o el momento de la estrella.
El paradigma actual de la formación de planetas consiste en tratar los sistemas planetarios de forma aislada, me dijo acá en la conferencia Royle, que fue galardonado con la beca Bell Burnell de posgrado en 2021. Pero hemos demostrado que las propiedades del sistema planetario se ven afectadas por el entorno galáctico exterior, afirma. Descubrimos que en las regiones poco densas, los planetas tienden a tener órbitas más amplias alrededor de sus estrellas progenitoras, más acordes con nuestra zona habitable, añade Royle.
Los sistemas planetarios, dice Royle, pueden verse influidos por las perturbaciones gravitatorias de la barra central de nuestra Vía Láctea; de sus brazos espirales; o, de galaxias enanas que pasan por delante. O incluso de una fusión a gran escala de galaxias espirales gigantes, como la que se prevé que ocurra cuando nuestra gran vecina espiral, Andrómeda (M31) acabe fusionándose con nuestra Vía Láctea dentro de varios miles de millones de años.
¿En cuanto a nuestro propio sistema solar?
“Nos encontramos en lo que yo llamaría un entorno estelar poco denso, en el que las estrellas espacialmente más cercanas a nosotros están bastante bajas”, señala Royle.
Las estrellas comienzan su vida en nubes moleculares gigantes y se agrupan de forma natural en sus entornos de nacimiento en las regiones de formación estelar de toda la galaxia. Nuestra propia estrella enana amarilla se formó a partir de una de estas nubes hace unos 4.600 millones de años en lo que se conoce como un cúmulo abierto de estrellas en el plano de nuestra galaxia, la Vía Láctea.
Aunque tuvimos hermanos estelares, hace tiempo que se dispersaron y ahora se cree que nuestra estrella se encuentra en el plano medio de uno de los brazos espirales de la Vía Láctea. A lo largo de cientos de millones de años, nos movemos a la vez que gira nuestra Vía Láctea, pero también nos desplazamos hacia arriba y hacia abajo por el plano medio de la galaxia, algo parecido a un corcho de pesca que entra y sale del agua en un pequeño estanque.
Suelen agruparse de forma natural cuando nacen; son un grupo que se mueve conjuntamente y viaja a la misma velocidad y aproximadamente en la misma dirección, afirma Royle. Pero después empiezan a dispersarse espacialmente, dice.
Normalmente se cree que los planetas del tamaño de Júpiter se forman a una distancia de entre 5 y 10 unidades astronómicas (UA) de sus estrellas progenitoras. Por ejemplo, nuestro propio Júpiter orbita a 5 distancias Tierra-Sol. Pero los exoplanetas que albergan Júpiter calientes (llamados así porque orbitan en órbitas escandalosamente cercanas a sus estrellas progenitoras) se formaron probablemente más lejos en el disco planetario y luego migraron hacia el interior. Pero la pregunta hasta la fecha ha sido ¿Qué causa dicha migración?
Las perturbaciones dinámicas galácticas han afectado de algún modo al sistema planetario y potencialmente han enviado a esos Júpiter calientes hacia el interior, afirma Royle. También observamos que los planetas situados en regiones sobredensas tienden a tener más sistemas de un solo planeta que los situados en regiones poco densas, afirma.
Una vez que los planetas están completamente formados, pensamos que el sistema podría verse afectado por el entorno exterior, enviando planetas hacia el interior, expulsándolos potencialmente del sistema por completo, dice Royle.
También espero que los sistemas planetarios en los que ha habido mucha perturbación galáctica tengan menos probabilidades de ser habitables porque no han tenido condiciones estables el tiempo suficiente para que se forme la vida, afirma.
¿En cuanto a lo raro que podría ser nuestro propio sistema solar?
"Mi sensación es que es muy raro", dijo Royle.
Esa es aún más razón para proteger el planeta que tenemos.
Royle señala lo que ella ve como una "peligrosa cantidad de mala comunicación en los medios sobre los exoplanetas". Cuando hay gente que dice que deberíamos buscar un nuevo lugar para vivir debido al cambio climático, eso es muy poco realista y una actitud peligrosa hacia este planeta, afirma.
"Este planeta es asombroso; tenemos como 10.000 especies de hierba y más de 10.000 especies de pájaros e incluso si descubriéramos algas en un planeta extrasolar, estaríamos muy, muy emocionados", dijo Royle.