Tengo la impresión de estar viviendo en directo una de las mayores revoluciones de la astronomía de este siglo: el descubrimiento de la abundancia de planetas errantes en la galaxia. Estos cuerpos planetarios, que vagan por el espacio interestelar sin estar ligados a ninguna estrella, están cambiando radicalmente nuestra percepción del cosmos y planteando fascinantes preguntas sobre la formación planetaria y la posibilidad de vida en el universo.
Los planetas errantes, también conocidos como planetas de libre flotación o FFPs (por sus siglas en inglés, Free-Floating Planets), son objetos de masa planetaria que no orbitan alrededor de ninguna estrella. Estos viajeros solitarios del cosmos han capturado la atención de la comunidad científica en los últimos años, especialmente gracias a los avances en las técnicas de detección.
¿Cómo los detectamos los planetas errantes si no orbitan a una estrella?
Los eventos de microlentes son fenómenos astrofísicos en los que la luz de una estrella de fondo se amplifica temporalmente debido a la gravedad de un objeto que pasa por delante de ella. Esta técnica ha demostrado ser particularmente eficaz para detectar planetas errantes, ya que no depende de la luz que estos cuerpos puedan emitir o reflejar.
Incluso los telescopios Subaru, Tess y Euclides, que no fueron construidos específicamente para este propósito, están siendo capaces de capturar eventos de microlentes e identificarlos como planetas errantes.
Un estudio reciente publicado en Nature Astronomy ha utilizado datos del Transiting Exoplanet Survey Satellite (TESS) de la NASA para identificar dos nuevos candidatos a planetas errantes. Estos descubrimientos subrayan la importancia de las misiones de tránsito de exoplanetas en la detección de estos elusivos objetos [1].
¿De dónde salen?
En su mayoría, parece que los planetas errantes deben haberse formado en el entorno de los discos protoplanetarios, los lugares donde se arremolinan los materiales para construir nuevos mundos. Los discos protoplanetarios son estructuras de gas y polvo que rodean a las estrellas jóvenes y son los criaderos de planetas en formación.
Sin embargo, los mecanismos exactos por los cuales estos planetas son expulsados de sus sistemas estelares natales siguen siendo objeto de debate. Las interacciones gravitacionales con otros planetas o estrellas cercanas podrían ser responsables de lanzar estos mundos al espacio interestelar. Lo curioso es que los hipotéticos mecanismos que se encargan de expulsar estos planetas errantes lejos de su estrella podrían lanzarlos junto con sus lunas si las tuvieran.
Un estudio publicado en Nature en 2021 sugiere que los planetas errantes podrían ser tan comunes como los planetas ligados a estrellas en la Vía Láctea, estimando que podría haber billones de estos objetos vagando por nuestra galaxia [2].
¿Podrían albergar vida?
Uno de los aspectos más intrigantes de los planetas errantes es su potencial para albergar vida. Gracias al ejemplo de las lunas de Júpiter y Saturno, sabemos que estas lunas podrían mantener agua líquida y condiciones para la vida por períodos prolongados gracias a las fuerzas de marea. Las fuerzas de marea son interacciones gravitacionales entre cuerpos celestes que pueden generar calor interno, potencialmente manteniendo océanos líquidos bajo superficies heladas.
También sabemos que la vida no surgió en una Tierra muy distinta a la actual. ¿Podrían los planetas errantes o sus lunas tener las condiciones necesarias? Esta pregunta nos lleva a reconsiderar nuestras nociones preconcebidas sobre la habitabilidad planetaria.
El medioambiente de la Tierra cambió debido al aumento de la energía proveniente del Sol, y la vida evolucionó tratando de adaptarse a los cambios. Así que surge también la pregunta de si es importante que el entorno cambie para empujar a la evolución de la vida en pos de la supervivencia. ¿Ocurrirá algo parecido en los planetas errantes expuestos al medio interestelar?
El medio interestelar, el espacio entre las estrellas lleno de gas y polvo, podría proporcionar un entorno único para la evolución de la vida en planetas errantes. Aunque las condiciones en el espacio interestelar son extremas, con temperaturas muy bajas y radiación cósmica, y en la comunidad científica se especula que podrían existir nichos habitables en estos mundos vagabundos.
Un estudio reciente publicado en arXiv explora la posibilidad de que los planetas errantes puedan mantener atmósferas y océanos subsuperficiales durante largos períodos de tiempo, incluso cientos de millones de años, proporcionando entornos potencialmente adecuados para la vida [3].
Es mucho especular, pero ¿y si los planetas expuestos al capricho de las estrellas son en realidad lugares mucho más hostiles para la vida que los aparentemente tranquilos e inalterables planetas errantes? ¿Y si el entorno de los FFPs es más amigable para el surgimiento y sostenimiento de la química de la vida? Si así fuese, ¿durante cuánto tiempo podrían sostenerla sin el calor de una estrella?
Estas preguntas desafían nuestra comprensión tradicional de la habitabilidad planetaria y nos obligan a reconsiderar nuestros métodos de búsqueda de vida extraterrestre.
¿Hay algun planeta errante como la Tierra?
Un logro particularmente emocionante en el campo de los planetas errantes ha sido la detección de objetos de tamaño similar a la Tierra. Incluso hemos detectado algún planeta errante de tamaño terrestre, lo que abre nuevas posibilidades para la investigación de mundos potencialmente habitables más allá de los sistemas estelares convencionales.
Un estudio publicado en arXiv en 2023 presenta evidencia de un posible planeta errante de masa terrestre detectado a través de microlentes gravitacionales [4]. Este descubrimiento subraya la capacidad de las técnicas actuales para detectar objetos cada vez más pequeños aunque no necesariamente más interesantes desde el punto de vista de la habitabilidad.
Y entonces ¿Por qué seguimos buscando alrededor de las estrellas?
Lógicamente, hemos estado buscando exoplanetas orbitando a otras estrellas. Primero porque es el único ejemplo que conocíamos y para el que hemos desarrollado técnicas de estudio, y segundo porque no imaginábamos que había tantos planetas errantes.
Es probable que haya más planetas errantes que exoplanetas. Y gracias a los eventos de microlentes, ahora sabemos cómo localizarlos. Solo hay que mirar a las estrellas y esperar…
El campo de estudio de los planetas errantes está en plena expansión, y se espera que futuras misiones y tecnologías nos proporcionen una comprensión aún más profunda de estos enigmáticos objetos. El telescopio espacial Euclid de la ESA, por ejemplo, tiene el potencial de detectar miles de planetas errantes durante su misión [5].
Además, los avances en la modelización de atmósferas y océanos subsuperficiales en planetas errantes nos ayudarán a comprender mejor su potencial para albergar vida [6]. ¿Nos ayudarán estos estudios teóricos, combinados con observaciones cada vez más precisas, a refinar nuestras búsquedas de vida más allá de nuestro sistema solar? Es poco probable.
El descubrimiento y estudio de los planetas errantes representa una verdadera revolución en nuestra comprensión del universo. Estos mundos nómadas no solo desafían nuestras teorías sobre la formación y evolución planetaria, sino que también amplían enormemente el ámbito de nuestra búsqueda de vida extraterrestre.
Pero a pesar de que seguimos perfeccionando nuestras técnicas de observación, es probable que los planetas errantes no nos revelen sus secretos hasta dentro de unas décadas. Quizás, en un futuro no muy lejano, estos viajeros solitarios del espacio nos proporcionen las respuestas a algunas de las preguntas más fundamentales sobre nuestro lugar en el universo.
Referencias:
[1] Poleski, R., Penny, M., Gaudi, B.S. et al. A low-mass free-floating object and a planet candidate detected in the same microlensing event. Nat Astron (2024). https://doi.org/10.1038/s41550-024-02239-2
[2] Mroz, P., Poleski, R., Gould, A. et al. A terrestrial-mass rogue planet candidate detected in the shortest-timescale microlensing event. Nature 585, 357–359 (2020). https://www.nature.com/articles/s41586-020-2719-6
[3] Lingam, M., Loeb, A. Subsurface oceans on rogue planets: implications for habitability, biosignatures and technosignatures. arXiv:2303.08279 (2023). https://arxiv.org/abs/2303.08279
[4] Sumi, T., Bennett, D.P., Bond, I.A. et al. A Cold Neptune and a Cold Earth Revealed by the MOA-II Survey. arXiv:2308.13593 (2023). https://arxiv.org/abs/2308.13593
[5] Hamolli, L., Hafizi, M., Nucita, A.A. et al. Microlensing of Earth-mass Rogue Planets with Euclid. arXiv:2302.04946 (2023). https://arxiv.org/abs/2302.04946
[6] Lingam, M., Loeb, A. Subsurface Oceans on Rogue Planets: Dynamical, Thermal and Chemical Evolution. arXiv:2406.14531 (2023). https://arxiv.org/abs/2406.14531
