Desde que distancia extraterrestre podrían detectar la Tierra usando este método

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

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Tránsito de Venus ante el disco solar del 5 de junio de 2012. Wikimedia Commons/Brian Sims, CC BY-SA
David Galadí Enríquez, Astrophysics Institute of Andalusia (IAA-CSIC)

Una civilización extraterrestre dotada de tecnología semejante a la nuestra, ¿podría haber detectado o estar a punto de detectar la Tierra por el método de los tránsitos?

Una civilización alienígena con una tecnología similar a la nuestra sería incapaz de detectar la Tierra mediante imágenes directas. Esa misma civilización lo tendría muy, muy difícil para descubrir nuestro mundo con el método de la velocidad radial. Pero pensemos en el procedimiento más fructífero hasta la fecha, el de los tránsitos o eclipses. ¿Serviría para hallar nuestro planeta desde las profundidades del espacio?

Eclipses interestelares

El método fotométrico, o de los tránsitos, solo funciona cuando, por casualidad, el plano orbital del planeta coincide con la línea visual. En ese caso el planeta pasa ante su estrella a cada vuelta, tiene lugar un tránsito, y esto provoca un debilísimo eclipse, un descenso en el brillo aparente que podría, o no, detectarse.

Los sistemas planetarios extrasolares tienen los planos orbitales orientados al azar y, por tanto, que un planeta realice un tránsito ante su estrella en cada vuelta visto desde el Sistema Solar parecería una coincidencia muy improbable.

Gráfica con el cambio de brillo aparente de la estrella HD 209458 por el paso de un planeta
Curva de luz de la estrella HD 209458, la primera en la que se detectó un tránsito exoplanetario. La gráfica representa el cambio de brillo aparente de la estrella con el paso del tiempo y muestra, en la parte central, el debilitamiento debido al eclipse causado por el planeta. Charbonneau et al, Astrophysical Journal, 529:L45-L48 (2000)

Y así es. Pensemos en la Tierra. Como sucede con todos los planetas, su órbita está contenida en un plano fijo, invariable. Eso quiere decir que, a medida que nuestro mundo circunda el Sol, solo hay una región muy pequeña del cosmos desde la que podría observarse el planeta recortado como un puntito negro minúsculo contra el disco solar: se trata de una estrecha banda del cielo a un lado y a otro de nuestro plano orbital.

Con la estadística en contra

La anchura de la banda depende de la geometría de cada caso, pero crece para planetas grandes y/o muy cercanos a sus estrellas. Dimidio, el primer exoplaneta descubierto, es tan grande y está tan cerca de su estrella, Helvetios (o 51 Pegasi), que sus eclipses se pueden ver desde una banda del cielo con una anchura de más de seis grados a cada lado del plano orbital, doce grados en total, veinticuatro veces el tamaño aparente de la Luna llena. Esto significa que es posible observar los eclipses de Dimidio pasando ante Helvetios desde más del 10 % de todo el firmamento. El Sol está fuera de esa banda, es decir, desde la Tierra no se detectan los eclipses en el sistema planetario de 51 Pegasi, que se halló por el método de la velocidad radial.

La cosa empeora para planetas más pequeños y más alejados de su estrella. La banda de observación de los eclipses causados por Júpiter cubre poco más de una décima de grado, ¡no llega ni al 0.1 % de todo el cielo! La Tierra, por su mayor cercanía al Sol, lo tiene algo mejor: es posible ver nuestros eclipses desde una banda del cielo de medio grado de anchura total y centrada en el plano de la órbita terrestre. Esta anchura coincide con el tamaño que muestra la Luna llena vista desde la Tierra.

Esta banda no llega a cubrir ni el 0.5 % de la esfera celeste. Para una civilización extraterrestre cualquiera, las posibilidades de que la Tierra transite ante el Sol desde su punto de vista se reducen a ¡menos de una entre doscientas!

La Tierra transita ante el Sol solo para una de cada doscientas civilizaciones de nuestro entorno en la Galaxia. Pero aún habría que tener en cuenta qué intensidad y qué periodicidad tienen esos eclipses.

Partes por millón

Un planeta grande en comparación con su estrella, como Dimidio, ocultaría más de 42 000 partes por millón (ppm) de la luz del astro central. La tecnología terrícola actual en observatorios espaciales capta debilitamientos en la luz estelar tan pequeños como 200 ppm. Esto, en la jerga astronómica, se expresa como «0.2 milimagnitudes».

Júpiter, con sus eclipses de 10 000 ppm, sería un blanco fácil incluso para instrumentación alienígena no profesional. Saturno (7 500 ppm) también entra con comodidad en el alcance de nuestra tecnología, mientras que Urano y Neptuno se aproximan algo más al límite, con señales fotométricas de 1 200 ppm.

Las malas noticias, o las buenas, si preferimos que los alienígenas no nos detecten, son que los eclipses causados por la Tierra rondan tan solo las 84 ppm. Si la tecnología terrícola actual señala la frontera, nuestro planeta es absolutamente indetectable en todo el cosmos por este método.

A la dificultad anterior se añade la del periodo. Una señal que se repite cada cuatro días, como la de Dimidio, cuenta con más probabilidades de ser captada. Pero hay que acumular datos a lo largo de varios periodos orbitales para confirmar la existencia del planeta, por lo que harían falta al menos dos años para la Tierra y bastante más de veinte para Júpiter.

Además, en esos intervalos temporales tan dilatados, en los que habría que mantener una observación continuada, los tránsitos ocupan una fracción brevísima. Para los alienígenas, la Tierra cruzaría el disco solar en menos de 13 horas y Júpiter en un día y cuarto.

Los planetas de porte terrestre detectados hasta ahora por el método de tránsitos se han hallado alrededor de estrellas mucho más pequeñas que el Sol, lo cual incrementa muchísimo la profundidad de los eclipses hasta traerla dentro del margen de sensibilidad de los instrumentos actuales.

¡Plato!

Pero se anuncian avances en fotometría espacial que deberían permitir captar la señal fotométrica debida al eclipse causado por planetas parecidos a la Tierra al transitar ante estrellas semejantes al Sol. Estas mejoras se están implementando en una misión espacial de la European Space Agency que, en caso de tener éxito, supondrá un avance enorme en la búsqueda de mundos como la Tierra: el satélite Plato.

Se ve el telescopio multitubo, con unas veinte aberturas, y los paneles solares del satélite de la ESA
Aspecto del telescopio espacial Plato de la Agencia Espacial Europea, con lanzamiento previsto para 2026, que llevará la precisión de la medida de tránsitos planetarios al límite que hará posible la detección de planetas como la Tierra en torno a estrellas similares al Sol. THAT

Plato debería volar en el año 2026 y aspira a una precisión fotométrica de 34 ppm. Esto pone a su alcance una muestra nada despreciable de astros como el Sol en torno a los cuales podrían hallarse mundos parecidos a la Tierra. Si la tecnología alienígena sigue nuestros pasos, una de cada doscientas civilizaciones podría tardar más o menos un lustro en captar la señal fotométrica de nuestros tránsitos ante el Sol utilizando un instrumento como Plato.

Ahora bien, en caso de detectarnos, ¿sabrían si nuestro mundo es habitable?The Conversation

David Galadí Enríquez, Astrónomo residente en el Observatorio de Calar Alto, Astrophysics Institute of Andalusia (IAA-CSIC)

This article was originally published in The Conversation. read the original.