La NASA observa nubes de polvo en un planeta de la constelación Pegaso

¿Cómo sabemos que las estrellas están hechas de hidrógeno y helio si ningún químico ha estado allí? Gracias al espectro de su luz: el conjunto de franjas con longitudes de onda características que emite o absorbe cada uno de sus elementos. Jeremy Richardson y sus colegas del Centro de Vuelos Espaciales Goddard de la NASA, en Maryland, han logrado ahora medir el espectro de un planeta extrasolar: el gigante gaseoso HD 209458b, alias Osiris, situado en la constelación Pegaso, a 150 años luz. Resultado: no hay agua, pero sí nubes de polvo estratosférico. Y algún misterio.

Medir directamente el espectro de un planeta extrasolar es imposible con la tecnología actual: ése es el objetivo de proyectos tan ambiciosos como el Darwin (europeo) y el Terrestrial Planet Finder (estadounidense), que requieren poner junto a la órbita de Júpiter un telescopio compuesto (interferómetro) con un diámetro combinado de 50 metros.

Richardson y sus colegas han tenido que suplir con ingenio la falta de ese instrumento. Osiris es uno de los planetas extrasolares que, vistos desde nuestra posición, eclipsa parcialmente a su estrella cada vez que da una vuelta en torno a ella, una afortunada circunstancia que ha permitido descubrir a varios de ellos, y deducir varias de sus propiedades. Los científicos han aprovechado ahora la parte contraria de la órbita de Osiris, cuando el planeta está oculto tras su estrella.

Utilizando el telescopio espacial Spitzer para captar la luz en la región del infrarrojo, los astrónomos han medido el espectro de todo el sistema -la estrella y el planeta- durante toda la duración de la órbita. Después han comparado el espectro cuando el planeta estaba detrás de la estrella, y cuando estaba a los lados.

En la segunda situación se ven claramente dos franjas que no están en la primera: sólo pueden deberse al planeta y son, por tanto, el primer espectro de un planeta extrasolar (aunque eso sea imposible con la tecnología actual). Los resultados se presentan hoy en Nature.

Nubes estratosféricas

La principal franja (con una longitud de onda de 9,65 micras, o milésimas de milímetro), tiene una interpretación simple: corresponde al enlace entre el silicio y el oxígeno, y por tanto delata la presencia de silicatos. En concreto, vastas nubes de ínfimos granos (menores de 10 micras) probablemente situados en la estratosfera de Osiris.

La otra franja (7,78 micras de longitud de onda) es un misterio. Tras descartar que se trate de metano, Richardson y sus colegas escriben en Nature: "Una posibilidad más exótica que no puede descartarse con solidez es que corresponda a un hidrocarburo aromático policíclico". Éstas son unas moléculas relacionadas con el benceno, y también se han encontrado en el espacio interestelar. No hay rastros de agua, aunque podría estar oculta bajo las nubes de polvo.

Osiris, que está más cerca de su sol que Mercurio del nuestro, es obviamente una metáfora apta del infierno, pero ¿no puede usarse esta misma técnica para medir el espectro de otros planetas extrasolares?

"La mayoría de los 200 exoplanetas descubiertos hasta ahora son gigantes gaseosos como Júpiter", responde Richardson a EL PAÍS. "Nada más que unos pocos tienen sólo entre cinco y diez veces la masa de la Tierra. Por otro lado, esta técnica sólo sirve para los planetas de tránsito, es decir, los que se cruzan por delante de la estrella según vemos desde aquí, y sólo 14 de los 200 cumplen esto. Y de esos 14, sólo el nuestro y otro estudiado por el equipo de Grillmair tienen utilidad práctica: ¡Los demás son sencillamente demasiado oscuros!".

El equipo de Carl Grillmair, del Centro Spitzer de la NASA en el Instituto Tecnológico de California (Caltech, en Pasadena), ha alcanzado conclusiones muy similares a las de Richardson estudiando un gigante gaseoso parecido, el HD 189733b, en la constelación Vulpécula, a unos 60 años luz. Las mismas nubes estratosféricas de silicatos, la misma aparente ausencia de vapor de agua.

¿Sería posible ver si una atmósfera es respirable en un espectro, o incluso alguna firma química de vida?

"El equipo de Vidal-Madjar ha anunciado la detección de oxígeno utilizando el telescopio espacial Hubble", responde Richardson. "Y tal vez sea posible detectar las firmas de la vida, pero esto no es más que una especulación por el momento. Esperamos hacer observaciones de seguimiento para clarificar este punto".

Osiris gira en torno a la estrella HD 209458, que es visible con unos prismáticos. Pese a ser un gigante gaseoso (con 220 veces la masa de la Tierra), está de su estrella a sólo una octava parte de la distancia que separa al Sol de Mercurio, el planeta más interior del Sistema Solar, y por ello su año es extraordinariamente corto: tan sólo 3,5 días terrestres. También por ello la temperatura en su superficie ronda los 1.000 grados. Fue el primer planeta de tránsito descubierto.

Los proyectos Darwin y Terrestrial Planet Finder se basan en interferómetros, o telescopios compuestos con un diámetro combinado de 50 metros.Ese diámetro es necesario para poder distinguir las emisiones del planeta de las de la estrella alrededor de la que gira. El sistema deberá llevarse a una órbita cercana a la de Júpiter para eludir la interferencia de la luz zodiacal, reflejada por el gas y el polvo del sistema solar, y que es más débil cuanto mayor es la distancia al Sol.

Un aparato de ese tipo podrá distinguir un planeta a la distancia adecuada de una estrella como para contener agua líquida, y también medir el espectro de su luz reflejada para inferir qué gases forman su atmósfera.