¿Hay algún tipo de relación entre la composición química de las estrellas y los planetas en su sistema? Un investigador ha planteado un método que resulta intrigante, aunque puede que todavía sea pronto para intentar alcanzar conclusiones en base a lo que sugiere…

La química de las estrellas y planetas como una herramienta de búsqueda

A lo largo de las décadas, se han desarrollado diferentes métodos de búsqueda para encontrar exoplanetas. Destacan dos por encima de todos. Uno es el método de tránsito, consistente en observar el paso de un objeto por delante de una estrella. La caída de brillo provocada por el paso del objeto permitirá deducir cuál es su masa. Si se produce de forma periódica, se puede concluir que, probablemente, nos encontramos ante un objeto en la órbita de esa estrella. Es, hoy en día, el método más prolífico para encontrar exoplanetas, gracias a telescopios como Kepler.

La relación entre la química de estrellas y planetas
Concepto artístico de Tau Boötes b alrededor de su estrella. Crédito: ESO/L. Calçada

El otro método es el de velocidad radial, que analiza el movimiento de una estrella en busca de la interacción gravitacional con los objetos en su entorno. Del mismo modo, es posible determinar la masa de los objetos que provocarían alteraciones en su movimiento. Junto a ellos, hay otras técnicas que han resultado más o menos útiles y prolíficas. Herramientas como la lente gravitacional, consistente en utilizar la gravedad de un objeto intermedio, para poder ver con más detalle objetos muy lejanos (como si utilizásemos una lupa cósmica).

En este caso, Jacob Nibauer plantea analizar la composición química de una estrella, en busca de determinar qué tipos de planetas podemos esperar encontrar en su sistema. Ha publicado sus resultados tras analizar 1500 estrellas, y los resultados son intrigantes. Gracias a la espectroscopia, que permite analizar directamente la composición química de una estrella, se puede obtener mucha información sobre un sistema distante. El planteamiento de Nibauer parte de una base sencilla y bien conocida: el material de una nebulosa es común a ese entorno.

Una deducción en función de los materiales de una nebulosa

La teoría que plantea Nibauer es muy sencilla. Las estrellas y planetas se forman en nebulosas, a partir del mismo material. Así que sigue un hilo de pensamiento bastante intuitivo. Es posible analizar la composición química de la nebulosa antes de que se forme una estrella. Si la estrella carece de cierto material, que podríamos encontrar en planetas rocosos, puede que sea una señal convincente de que, de hecho, esa estrella tiene a su alrededor planetas rocosos. No basta con plantearlo, hace falta comprobarlo, y ahí entra en escena APOGEE-2.

Estos datos, procedentes de la Sloan Digital Sky Survey, son en lo que se ha apoyado en su investigación, centrándose en 5 elementos diferentes, abundantes en los planetas rocosos cuya composición se encontraba en los datos de APOGEE-2. Ha separado las estrellas en dos grupos diferentes. Por un lado, las que encajan en la categoría regular, en la que una estrella tiene la cantidad esperada de elementos (que permitan la formación de planetas rocosos) que se puede observar en la nebulosa. En la otra categoría entran las estrellas vacías.

Es decir, estrellas que muestren una concentración que es inferior a lo que se esperaría. La sorpresa viene aquí, precisamente. Los datos muestran que la mayoría de las estrellas, de ese conjunto de datos, son similares al Sol en cuanto a composición. Encajan en la categoría de estrellas vacías. En estudios anteriores, de varias estrellas, se entendía que el Sol es una estrella que se sale de lo habitual. Pero es posible que, simplemente, el método no fuese el mejor al utilizar algún aspecto del Sol como principio para organizar el resto de estrellas.

La composición química de las estrellas podría permitir descubrir qué planetas tiene

Separar las estrellas en dos grupos, antes de analizar la composición del Sol, y luego meter a nuestra estrella en el grupo que le corresponda, es mucho más objetivo que utilizar nuestra estrella como factor para organizarlas. Esto, sin embargo, no quiere decir que el método planteado pueda permitir descubrir qué estrellas podrían tener planetas rocosos a su alrededor y cuáles no. No hay ninguna evidencia que permita conectar estrellas vaciadas con planetas rocosos con más frecuencia que con estrellas que muestran una composición normal.

Concepto artístico del exoplaneta rocoso HD 85512 b, una supertierra. Crédito: NASA

Además, 1500 estrellas pueden parecernos muchas, pero en el conjunto de las estrellas de la Vía Láctea es más bien una muestra pequeña. Es necesario disponer de más datos, tanto sobre los exoplanetas como las estrellas, para poder saber si realmente hay algo que investigar. Es posible que haya una relación entre la abundancia de elementos rocosos y la presencia de planetas como la Tierra en otros lugares de la galaxia. Pero, por ahora, solo se puede plantear como una hipótesis que, de ser cierta, permitiría realizar grandes observaciones.

Lo importante es que, en cualquier caso, los métodos de detección de exoplanetas siguen dando grandes resultados. Ya se conocen más de 4000 exoplanetas y la lista no deja de crecer. La llegada de telescopios como James Webb, entre otros, permitirá analizar la composición de exoplanetas rocosos en la zona habitable de sus estrellas. Misiones como TESS están llamadas, en los próximos años, a aumentar enormemente nuestro catálogo de mundos conocidos más allá del Sistema Solar. Por lo que, independientemente de si el estudio es correcto o no, nos esperan muchos descubrimientos…

Estudio

El estudio es J. Nibauer, E. Baxter et al.; «Statistics of the Chemical Composition of Solar Analog Stars and Links to Planet Formation». Publicado en la revista The Astrophysical Journal el 5 de febrero de 2021. Puede consultarse en este enlace.

Referencias: Universe Today