¿Cómo detecta Kepler exoplanetas similares a la Tierra?

La semana pasada la NASA convocó una rueda de prensa para anunciar que, a través de datos obtenidos con el observatorio espacial Kepler, se ha descubierto el primer exoplaneta de un tamaño similar a la Tierra en la zona de habitabilidad de su estrella. Eso quiere decir que se encuentra en un lugar donde el agua se puede mantener en estado líquido. El planeta se llama Kepler-186f.

¿Qué hace Kepler para detectar estos planetas? Utiliza una metodología llamada “fotometría diferencial”. En el caso de esta misión, cada 30 minutos mide la luz de unas 150.000 estrellas situadas en una zona fija del cielo que, vista desde la Tierra, podría taparse extendiendo el brazo y abriendo la mano.

De las 150.000 estrellas observadas, hay algunas llamadas “estrellas de referencia”: estrellas cuyo brillo no varía. Por lo tanto, tomando como referencia ese brillo se puede calibrar el de la estrella analizada y ver realmente cuándo sufre una variación.

La luz de las estrellas es medida con un fotodetector de 95 millones de píxeles. Cuando un planeta cruza el disco de la estrella, su brillo debe disminuir, ya que el planeta oculta parte de la superficie emisora de la estrella. Este método de detección se conoce como “tránsito”. Ya tenemos la variación que buscábamos.

Representando estas variaciones en un gráfico tenemos lo que se conoce como “curva de luz”, y por supuesto, dependiendo del tamaño del planeta y la distancia que lo separe de la estrella, la curva tendrá más o menos profundidad.

Detectar un exoplaneta tipo Tierra no es tarea fácil, ya que un cuerpo de tamaño terrestre presenta una curva de luz muy débil, pero detectable debido a la gran sensibilidad de los instrumentos del Kepler. Afortunadamente estamos llegando a la tecnología necesaria para detectarlos, y dentro de unos años estos exoplanetas serán el pan nuestro de cada día.

Pero además de detectar el tránsito, también hay que calcular la distancia a la que se encuentra de su estrella para saber si está dentro de la zona de habitabilidad. Ahí entran las leyes del científico que dio nombre a esta misión espacial: las leyes de Kepler.

Acompañando las observaciones del tránsito junto con observaciones del efecto Doppler provocado por el tirón gravitatorio del planeta sobre la estrella, aplicando Kepler se puede saber tanto la masa del planeta como la distancia. Luego ya hay que entrar en temas de espectroscopía para averiguar la composición química de la atmósfera del planeta, pero de eso ya hablaremos otro día…