Los planetas de Teegarden

Esta semana este impresionante telescopio ha vuelto a estar en las portadas de todo el mundo. Desde 2016 alberga uno de los instrumentos más potentes a la caza de exoplanetas: el instrumento CARMENES, acrónimo de ‘Calar Alto high-Resolution search for M dwarfs with Exoearths with Near-infrared and optical Échelle Spectrographs’ (Espectrógrafo óptico e infrarrojo cercano de tipo Échelle de Alta Resolución para Calar Alto). Dicho en palabras palabras sencillas, CARMENES es una máquina para descubrir planetas parecidos a nuestra Tierra, alrededor de las estrellas más abundantes (y también más cercanas, pequeñas y frías). En efecto, el objetivo científico fundamental de CARMENES es observar alrededor de 300 estrellas frías (enanas de tipo M) y conseguir detectar planetas de masa similar a la terrestre en sus zonas habitables.

La técnica que usa el instrumento CARMENES para buscar exoplanetas es buscar pequeños vaivenes del movimiento de la estrella. Si estas oscilaciones ocurren de forma periódica es indicativo claro de la presencia de un cuerpo cercano que está perturbando el movimiento de la estrella. En la jerga astronómica se conoce a este método como el de la velocidad radial: usando el famoso efecto Doppler es posible medir velocidades tan pequeñas como de 1 metro por segundo. ¡La perturbación en velocidad que ejerce un planeta como la Tierra sobre una estrella pequeña es la misma que tiene una persona andando! CARMENES es capaz de medir y cuantificar esas diferencias. Pero, además, el instrumento CARMENES puede ser usado para muchos otros proyectos científicos, como astrosismología (estudio de los «terremotos estelares») o el análisis detallado de la composición química de estrellas y nebulosas de nuestra Galaxia.

En el último par de años CARMENES ya ha descubierto varios exoplanetas pero ahora se ha hecho público el anuncio del hallazgo de dos nuevos planetas que son muy interesantes por las características que presentan. A sólo 12.5 años luz de distancia, proyectada sobre la constelación zodiacal de Aries, se encuentra una estrella enana roja diminuta y débil. Descubierta en 2003 por un equipo de astrofísicos liderados por el estadounidense Bonnard Teegarden (quienes, en realidad, estaban buscando asteroides que pudieran pasar potencialmente cerca de la Tierra), la estrella de Teegarden tiene una masa del 8.9% de la del Sol y un tamaño que es una décima parte de el del Sol. Es una típica estrella enana roja del tipo M, con una temperatura superficial de unos 2600 grados (el Sol tiene unos 5500 grados en su superficie). Es una estrella vieja, se le estima una edad de unos ocho mil millones de años (el Sol tiene una edad de 4.5 mil millones de años) y, dada su baja masa, vivirá muchísimo más tiempo que nuestro Sol (nuestra estrella desaparecerá en unos 4.5 mil millones de años; la estrella de Teegarden puede vivir otros 3 billones -con b- de años). Gracias a CARMENES en el Telescopio Zeiss de 3.5m del Centro Astronómico Hispano de Andalucía en Almería ahora sabemos que hay dos planetas tipo terrestre alrededor de la estrella de Teegarden. Lo que es aún más interesante, ambos planetas podrían estar dentro de lo que (malamente) los astrónomos designan como «zona habitable».

El descubrimiento, liderado por el astrofísico alemán Mathias Zechmeister pero en el que están involucrados científicos de todo el mundo, muchos españoles, se ha conseguido tras efectuar 238 medidas de la velocidad radial de la estrella de Teegarden a lo largo de tres años. Los datos revelan claramente una doble oscilación de la estrella: una relacionada con el planeta más interno (que recibe el original nombre de Teegarden b) y otra consecuencia de la gravedad de un planeta externo (Teegarden c). Ambos tienen una masa muy similar a la Tierra (1.05 y 1.11 veces la masa terrestre para Teegarden b y c, respectivamente). Teegarden b necesita sólo 4.9 días terrestres en completar una vuelta alrededor de su estrella (es el ‘año’ del planeta), localizado a sólo 3.78 millones de kilómetros de la enana roja (Mercurio está a 57.8 millones de kilómetros del Sol). Por el contrario, Teegarden c tiene un periodo de translación de 11.4 días terrestres, hallándose a 6.65 millones de kilómetros de su estrella. Pero como la estrella de Teegarden radia muchísimo menos energía que la que emite el Sol, ambos planetas se encuentran precisamente a una distancia óptima de la estrella que no es ni muy fría ni muy caliente. Es así como se ha definido la ‘malllamada’ «zona de habitabilidad»: una región alrededor de una estrella donde un planeta terrestre podría tener agua en estado líquido en su superficie.

Dada la confusión que genera, muchos astrofísicos defendemos la idea de que se debería cambiar el nombre de «zona de habitabilidad» a «zona de aguabilidad» (o algo parecido). Que un planeta esté «en la zona habitable» no significa, ni mucho menos, que ese planeta «sea habitable». Hay muchos otros factores a tener en cuenta. Pero sí es cierto que un planeta en esa región tiene muchas más posibilidades de poder tener agua líquida y, por tanto, son los idóneos donde podríamos buscar vida más allá del Sistema Solar.

Teergarden b está en el límite interno de la zona habitable más optimista, mientras que Teegarden c estaría cerca del límite externo. No obstante, dadas las peculiaridades de las estrellas enanas rojas (que es bien sabido tienen a veces «mal humor», lanzando poderosas llamaradas en rayos X), la delimitación exacta de la «zona de habitabilidad» es difícil. La pena es que estos planetas, vistos desde la Tierra, no “transitan” (pasan delante de su estrella); en este caso con los grandes telescopios previstos para la próxima década podríamos investigar incluso su atmósfera. Pero eso no quita que, tras Proxima b, Barnard b, Ross 128 b y Luyten b, Teegarden b y c son los exoplanetas potencialmente habitables más cercanos a la Tierra.