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Cheops, el Universo y el origen de la vida

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Cheops, el Universo y el origen de la vida
14 enero
09:35 2020

El lanzamiento de Cheops, “Characterising Exoplanet Satellite”, marca el inicio de una nueva etapa en la investigación de cómo es el Universo más allá de nuestro empequeñecido sistema solar, cómo se ha formado y en la probabilidad de que exista vida más allá de la que conocemos.

A finales del siglo XX, hace tan solo unos años, existía una teoría simple y elegante sobre la formación del sistema solar que, a partir de principios básicos de la física y de la química, explicaba perfectamente por qué todos los planetas orbitan al sol en la misma dirección; por qué sus órbitas son casi perfectamente circulares y se encuentran en un mismo plano; por qué los cuatro planetas internos (Mercurio, Venus, Tierra y Marte) son cuerpos comparativamente pequeños y densos hechos principalmente de roca y hierro; y por qué los cuatro planetas exteriores (Júpiter, Saturno, Urano y Neptuno) son enormes globos gaseosos compuestos principalmente de hidrógeno y helio.

Como las leyes físicas son las mismas en todo el Universo, se suponía que deberían existir sistemas planetarios en torno a la infinidad de estrellas que vemos en el firmamento, pero estos denominados exoplanetas no había forma de detectarlos, por razón de la distancia y el tamaño, pero sobre todo por la circunstancia de que no emiten luz. Había que desarrollar métodos indirectos de detección y afinar mucho la instrumentación.

Precisamente este año se ha otorgado el premio Nobel a Michel Mayor y Didier Queloz por detectar por vez primera la existencia de un exoplaneta. En 1995 observando, en la constelación Pegaso, a 50 millones de años luz, el movimiento de la estrella Helvetios hacia delante y hacia atrás (velocidad radial), descubrieron una alteración únicamente explicable por la presencia de un compañero planetario.

En estos 25 años transcurridos desde entonces se ha avanzado mucho en la detección de exoplanetas. Se han desarrollado varios métodos de detección y tan sólo el satélite Kepler, lanzado hace diez años, identificó durante su vida útil más de 3.500 exoplanetas. El satélite TESS lanzado el pasado año tiene previsto detectar hasta 20.000 planetas.

La teoría existente sobre la formación de sistemas planetarios en torno a una estrella predecía que éstos serían muy numerosos. A cada estrella podría corresponderle un sistema planetario. Y la experiencia nos dice que esto se va cumpliendo. Pero de lo que se ha observado hasta el momento también se infiere que en el Universo la diversidad parece ser la regla y que en modo alguno estamos encontrando una similitud con nuestro sistema planetario.

Y de aquí surgen dos consecuencias. La teoría que tan bien se adaptaba a la formación de nuestro sistema solar no sirve para explicar las enormes divergencias que encontramos.  Al tiempo que se refuerza el carácter privilegiado del planeta Tierra en orden a permitir la evolución de la vida que ya se infería del estudio de nuestro sistema solar.

En efecto, la primera sorpresa viene de la mano del primer planeta descubierto, ya que el objeto que orbita alrededor de Helvetio es un planeta gaseoso de tamaño algo mayor que Júpiter, pero en una órbita 20 veces menor que la de Mercurio, con un periodo orbital de 4,23 días. Hasta ese momento se pensaba que un sistema así no era posible por razones de estabilidad.

Necesitamos elaborar una teoría que de explicación a lo que vemos y que nos permita acercarnos a la posible existencia de planetas capaces de albergar vida tal como la conocemos. Por ello, entramos en una fase de la exploración cósmica en la que no solo se trata de identificar más y más planetas, sino de conocerlos mejor y poder elaborar una teoría que nos explique por qué están ahí y son como son.

El satélite Cheops, que la Agencia Espacial Europea acaba de poner en órbita, está diseñado para iniciar esta nueva etapa. Su misión no será descubrir nuevos planetas sino conocer mejor alguno de los que ya sabemos de su existencia. Este cometido representa el primer eslabón de esta nueva etapa y tiene un propósito muy concreto. Su duración se estima en tres años, en los que estudiará entre 300 y 400 planetas todos ellos con períodos orbitales inferiores a 30 días terrestres. El objetivo es determinar sus dimensiones y a partir de la masa evaluar su composición y determinar si, por ejemplo, se trata de planetas rocosos como la Tierra, gaseosos o incluso oceánicos. Todos los objetos a estudiar muy diferentes de nuestro planeta.

Este proyecto marcará el camino a la siguiente generación de satélites exoplanetarios de la ESA, Plato y Ariel, cuyo lanzamiento está previsto para la próxima década y que tratarán de evaluar planetas de condiciones más semejantes a las de la Tierra.

El plan no comienza con el lanzamiento del satélite al espacio, sino que comenzó mucho tiempo antes con el estudio de las directrices de actuación y el diseño de los elementos del satélite. El método de detección a utilizar consiste en la medición de los minúsculos cambios de brillo que nos llega de una estrella determinada debido al tránsito de planetas por delante del disco estelar. Los trabajos de ingeniería para lograr la precisión requerida tanto en los equipos de detección como en los de posicionamiento para medir objetivos a distancias hasta 100 años luz han sido el primer gran reto del proyecto.

La misión está promovida por la ESA, que cuenta con la colaboración de diez países de la Unión Europea más Suiza, y entre los que España ocupa un lugar destacado ya que ha sido fabricante del satélite y aporta una representación importante en el equipo humano.

En el diálogo entre Ciencia y Fe, una pregunta que con frecuencia se plantea es la posible existencia de vida humana o quasi-humana fuera de nuestro planeta tierra. Con los hallazgos de Cheops se aportan algunos datos más a este apasionante dilema.

 

Manuel Ribes

Observatorio de Bioética

Instituto de Ciencias de la Vida

Universidad Católica de Valencia

 

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