La NASA planea un telescopio para encontrar planetas con océanos en otros sistemas solares

Cuando buscamos vida fuera de la Tierra, lo hacemos en planetas dentro de su zona habitable, aunque en realidad, lo que buscamos es agua y evidencia clara de océanos, pues sabemos que el agua es fundamental para la vida como la conocemos.

La NASA planea encontrar estas características con el nuevo Observatorio de Mundos Habitables (HWO por sus siglas en inglés), un telescopio que buscará el brillo característico del agua líquida en planetas lejanos.

La clave está en cómo la luz se refleja en las superficies ya que los líquidos, como los océanos, tienen superficies lisas que producen un reflejo especular o "brillo", distinto al de los sólidos rugosos. Cuando la luz de su estrella incide desde ciertos ángulos, puede delatar la presencia de grandes cuerpos de agua.

Detectar esa luz no es sencillo pues depende del ángulo de observación, del clima del planeta y de la capacidad del telescopio, pero si logramos captar ese destello, podríamos confirmar que no sólo hay agua, sino que está en forma líquida, sobre la superficie, como en nuestro planeta.

Este tipo de reflexión también puede polarizar la luz, lo que ayuda a distinguirla de otras fuentes, como las nubes. El HWO incluiría capacidades polarimétricas, cruciales para separar señales auténticas de agua de falsos positivos causados por atmósferas densas o nubladas.

Mapear un planeta giratorio

Otra forma para detectar agua es observar cómo cambia la luz reflejada por el planeta a medida que gira. Estas variaciones permiten elaborar mapas rudimentarios de su superficie, donde los océanos aparecen como regiones oscuras y poco reflectantes, especialmente en longitudes de onda ópticas.

Si repetimos estas observaciones en distintas fases de su órbita, incluso podríamos crear mapas bidimensionales que revelen la distribución de continentes y mares. Aunque parezca ciencia ficción, ya lo hemos hecho con simulaciones de la Tierra vista como si fuera un exoplaneta.

Pero no todos los planetas son fáciles de mapear, pues si están cubiertos por nubes o si no rotan rápidamente, la tarea se complica, además, la precisión necesaria es extrema: variaciones de apenas 1% en la luz reflejada deben ser detectadas y registradas con gran estabilidad instrumental.

La cartografía planetaria también puede revelar otros detalles importantes como colores de la superficie, presencia de hielo, incluso señales de clorofila. Si logramos mapear con éxito un exoplaneta y encontramos océanos, estaremos un paso más cerca de identificar mundos verdaderamente habitables.

Retos técnicos y nubes engañosas

Observar océanos desde cientos de años luz requiere tecnología avanzada por lo que el HWO necesitará un coronógrafo capaz de bloquear la luz de la estrella anfitriona, así como estabilidad fotométrica durante semanas o meses, para comparar cambios sutiles en la luz reflejada.

Uno de los principales desafíos son las nubes porque pueden reflejar la luz como si fueran océanos, creando falsos positivos y también pueden ocultar regiones de agua real. Los investigadores planean usar polarización y espectroscopía para distinguir entre agua líquida y nubes brillantes.

Además, el ángulo desde el que vemos al planeta influye ya que los reflejos más claros ocurren en fases crecientes o decrecientes, como los cuartos de la Luna aquí en la Tierra. Pero observar en esos momentos requiere que el telescopio opere con un “ángulo interno de trabajo” muy pequeño, algo que pocos instrumentos logran hoy.

También se necesita saber con precisión la órbita del planeta y su rotación pues si no se conocen bien, el análisis se vuelve incierto, por lo que los primeros pasos del HWO serán establecer la órbita, la rotación y la inclinación de cada planeta objetivo, antes de buscar glints oceánicos.

¿Por qué importa descubrir un océano?

Encontrar un océano en un exoplaneta sería revolucionario ya que no sólo indicaría habitabilidad, también ofrecería pistas sobre la formación planetaria, el transporte de volátiles y las condiciones climáticas necesarias para sostener la vida tal como la conocemos.

Un planeta con agua superficial probablemente tenga un clima más estable, ideal para la evolución biológica. En cambio, un mundo completamente cubierto por agua podría ser menos favorable: sin tierras emergidas, sin ciclos geológicos activos ni nichos para la vida compleja.

Además, identificar océanos es crucial antes de interpretar otras señales biológicas como el oxígeno, pues habemos que algunos mundos acuáticos podrían generar oxígeno de manera abiótica, lo que podría llevar a interpretaciones erróneas si no sabemos que tienen agua en la superficie.

Éste será el único telescopio con capacidad directa para detectar océanos por su reflejo óptico, por lo que, sus creadores dicen que esta búsqueda no es sólo un objetivo más… ¡Es su razón de existir! Un espejo de agua podría reflejar, por fin, el rostro de la vida más allá de nuestro pequeño planeta.