A solo 50 años luz de la Tierra, hay alrededor de 1, 560 estrellas, probablemente orbitado por varios miles de planetas. Aproximadamente mil de estos planetas extrasolares, conocidos como exoplanetas, pueden ser rocosos y tener una composición similar a la de la Tierra. Algunos incluso pueden albergar vida. Más del 99% de estos mundos alienígenas permanecen sin descubrir, pero esto está a punto de cambiar.

Con el nuevo telescopio espacial de cazadores de exoplanetas de la NASA, TESS, La búsqueda de todo el cielo está activada para posibles planetas habitables cercanos a nuestro sistema solar. TESS, que orbita la Tierra cada 13,7 días, y los telescopios terrestres están preparados para encontrar cientos de planetas en los próximos años. Esto podría transformar la comprensión de los astrónomos de los mundos extraterrestres que nos rodean y proporcionar objetivos para escanear con telescopios de próxima generación en busca de firmas de vida. En poco más de un año TESS ha identificado más de 1, 200 candidatos planetarios, 29 de los cuales los astrónomos ya han confirmado como planetas. Dada la capacidad única de TESS para buscar simultáneamente decenas de miles de estrellas en busca de planetas, se espera que la misión rinda más de 10, 000 mundos nuevos.

Estos son tiempos emocionantes para los astrónomos y, especialmente, para aquellos de nosotros que exploramos exoplanetas. Somos miembros del Proyecto EDEN, cazador de planetas, que también apoya el trabajo de TESS. Usamos telescopios en el suelo y en el espacio para encontrar exoplanetas y comprender sus propiedades y su potencial para albergar vida.

Mundos desconocidos a nuestro alrededor

Los mundos que nos rodean esperan ser descubiertos. Llevar, por ejemplo, Proxima Centauri, un modesto, débil estrella roja, invisible sin un telescopio. Es una de más de cien mil millones de estrellas de este tipo dentro de nuestra galaxia, nada destacable excepto por su condición de nuestro vecino de al lado. Orbitando Proxima es un mundo fascinante pero misterioso, llamado Proxmia b, descubierto solo en 2016.

Los científicos saben sorprendentemente poco sobre Proxima b. Los astrónomos nombran el primer planeta descubierto en un sistema "b". Este planeta nunca ha sido visto con ojos humanos o con un telescopio. Pero sabemos que existe debido a su atracción gravitacional sobre su estrella anfitriona, lo que hace que la estrella se tambalee ligeramente. Este ligero bamboleo se encontró en las mediciones recogidas por un gran, grupo internacional de astrónomos a partir de datos tomados con múltiples telescopios terrestres. Es muy probable que Proxima b tenga una composición rocosa similar a la de la Tierra, pero mayor masa. Recibe aproximadamente la misma cantidad de calor que la Tierra recibe del Sol.

Y eso es lo que hace que este planeta sea tan emocionante:se encuentra en la zona "habitable" y podría tener propiedades similares a las de la Tierra. como una superficie, Agua líquida, y, ¿quién sabe ?, tal vez incluso una atmósfera con los signos químicos reveladores de la vida.

La misión TESS de la NASA se lanzó en abril de 2018 para buscar otros planetas del tamaño de la Tierra, pero con un método diferente. TESS está buscando eventos raros de atenuación que suceden cuando los planetas pasan frente a sus estrellas anfitrionas, bloqueando la luz de las estrellas. Estos eventos de tránsito indican no solo la presencia de los planetas, pero también sus tamaños y órbitas.

Encontrar un nuevo exoplaneta en tránsito es un gran problema para los astrónomos como nosotros porque, a diferencia de los que se encuentran a través de bamboleos estelares, Los mundos que se ven en tránsito se pueden estudiar más a fondo para determinar sus densidades y composiciones atmosféricas.

Soles enanos rojos

Para nosotros, los exoplanetas más emocionantes son los más pequeños, que TESS puede detectar cuando orbitan pequeñas estrellas llamadas enanas rojas, estrellas con masas inferiores a la mitad de la masa de nuestro Sol.

Cada uno de estos sistemas es único. Por ejemplo, LP 791-18 es una estrella enana roja a 86 años luz de la Tierra alrededor de la cual TESS encontró dos mundos. La primera es una "super-Tierra, "un planeta más grande que la Tierra pero probablemente todavía mayormente rocoso, y el segundo es un "mini-Neptuno, "Un planeta más pequeño que Neptuno pero rico en gas y hielo. Ninguno de estos planetas tiene contrapartes en nuestro sistema solar.

Entre los favoritos actuales de los astrónomos de los nuevos planetas del tamaño de la Tierra se encuentra LHS 3884b, una "Tierra caliente" abrasadora que orbita su sol tan rápido que en ella podrías celebrar tu cumpleaños cada 11 horas.

Todavía no hay mundos similares a la Tierra

Pero, ¿cuán parecidos a la Tierra son los planetas del tamaño de la Tierra? La promesa de encontrar mundos cercanos para estudios detallados ya está dando sus frutos. Un equipo de astrónomos observó la super-Tierra caliente LHS 3884b con el Telescopio Espacial Hubble y descubrió que el planeta era un lugar de vacaciones horrible. sin siquiera una atmósfera. Es solo una roca desnuda con temperaturas que van desde más de 700 C (1300 Fahrenheit) al mediodía hasta casi el cero absoluto (-460 Fahrenheit) a la medianoche.

La misión TESS se financió inicialmente durante dos años. Pero la nave espacial está en excelente forma y la NASA extendió recientemente la misión hasta 2022, duplicando el tiempo que TESS tendrá para escanear cerca, estrellas brillantes para tránsitos.

Sin embargo, encontrar exoplanetas alrededor de las estrellas más frías, aquellas con temperaturas inferiores a unos 2700 C (4900 F), seguirá siendo un desafío debido a su extrema debilidad. Dado que las enanas ultrafrías brindan nuestra mejor oportunidad para encontrar y estudiar exoplanetas con tamaños y temperaturas similares a las de la Tierra, otras búsquedas de planetas enfocadas están retomando donde TESS lo deja.

The worlds TESS can't find

En mayo de 2016, a Belgian-led group announced the discovery of a planetary system around the ultracool dwarf they christened TRAPPIST-1. The discovery of the seven transiting Earth-sized exoplanets in the TRAPPIST-1 system was groundbreaking.

It also demonstrated how small telescopes—relative to the powerful behemoths of our age—can still make transformational discoveries. With patience and persistence, the TRAPPIST telescope scanned nearby faint, red dwarf stars from its high-mountain perch in the Atacama desert for small, telltale dips in their brightnesses. Finalmente, it spotted transits in the data for the red dwarf TRAPPIST-1, which—although just 41 light-years away—is too faint for TESS's four 10-cm (4-inch) diameter lenses. Its Earth-sized worlds would have remained undiscovered had the TRAPPIST team's larger telescope not found them.

Two projects have upped up the game in the search for exo-Earth candidates around nearby red dwarfs. The SPECULOOS team installed four robotic telescopes—also in the Atacama desert—and one in the Northern Hemisphere. Our Exoearth Discovery and Exploration Network – Project EDEN – uses nine telescopes in Arizona, Italia, Spain and Taiwan to observe red dwarf stars continuously.

The SPECULOOS and EDEN telescopes are much larger than TESS's small lenses and can find planets around stars too faint for TESS to study, including some of the transiting Earth-sized planets closest to us.

The decade of new worlds

The next decade is likely to be remembered as the time when we opened our eyes to the incredible diversity of other worlds. TESS is likely to find between 10, 000 y 15, 000 exoplanet candidates by 2025. By 2030, the European Space Agency's GAIA and PLATO missions are expected to find another 20, 000-35, 000 planets. GAIA will look for stellar wobbles introduced by planets, while PLATO will search for planetary transits as TESS does.

Sin embargo, even among the thousands of planets that will soon be found, the exoplanets closest to our solar system will remain special. Many of these worlds can be studied in great detail—including the search for signs of life. Discoveries of the nearest worlds also represent major steps in humanity's progress in exploring the universe we live in. After mapping our own planet and then the solar system, we now turn to nearby planetary systems. Perhaps one day Proxima b or another nearby world astronomers have yet to find will be the target for interstellar probes, like Project Starshot, or even crewed starships. But first we've got to put these worlds on the map.

Este artículo se ha vuelto a publicar de The Conversation con una licencia de Creative Commons. Lea el artículo original.