Entre el siglo XVI y el XVII se establecieron las propiedades de las órbitas de los
planetas, un estudio que inició desde la época del renacimiento con Nicolás
Copérnico hasta las ideas planteadas por Isaac Newton en 1687, así lo expuso la
astrónoma mexicana Susana Lizano en la conferencia Las órbitas de los
planetas, que formó parte del ciclo El Colegio Nacional en la UNAM Morelia 2023.
Lizano recordó que fue el sacerdote y científico polaco Nicolás Copérnico quien
propuso, por primera vez, la teoría heliocéntrica en su libro El movimiento de los
objetos celestes, que planteaba que todos los planetas estaban alrededor del Sol y
explicaba de forma natural el movimiento de estos objetos en el cielo, así como las
órbitas retrogradas, aquellas observadas en Marte, Júpiter y Saturno.
A Copérnico le siguió el astrónomo danés Tycho Braue, quien realizó detalladas
observaciones del cielo con los instrumentos que él mismo construyó. “Recopiló las
posiciones de los planetas y de las estrellas más precisas”, enfatizó la colegiada.
Agregó que, a su muerte, el astrónomo y científico alemán Johannes Kepler heredó
los datos de Braue y con ellos encontró las leyes del movimiento de los planetas.
“Fue el científico italiano Galileo Galilei, considerado el padre de la ciencia moderna
y contemporáneo de Kepler, quien utilizó el telescopio para observar los planetas” y
realizó hallazgos como los cráteres en la Luna, los anillos de Saturno y las manchas
solares; además, observó las fases de Venus, “lo que significó el golpe final en
contra del sistema que ponía a la Tierra en el centro del Universo”.
De acuerdo con la astrofísica, Kepler publicó entre 1609 y 1619 las leyes que rigen
el movimiento de los planetas alrededor del Sol y la predicción del tránsito venus
sobre la faz de esta estrella confirmó su teoría. En 1687, el físico y matemático
inglés Isaac Newton, demostró que las Leyes de Kepler fueron consecuencia de
la Ley de la gravitación universal, esto quiere decir que los objetos se atraen por la
gravedad de cada uno. “La primera ley de Kepler planteó que la órbita de un planeta
es una elipse con el Sol en uno de los focos; la segunda, que si hay una línea que
une al Sol con el planeta barre áreas iguales en tiempos iguales; y la tercera ley, se
refiere a la duración de un año en un planeta cercano al Sol.
“Kepler propuso que el cuadrado del periodo orbital del planeta es proporcional al
cubo del semieje mayor, es decir, que depende la lejanía o cercanía del planeta para
identificar qué tan rápido éste gira alrededor de la estrella del sistema”, detalló la
experta. Comentó que, para entender esta diferencia, se puede observar lo que
ocurre con la Tierra, que tarda 365 días en dar la vuelta al Sol y con Júpiter que
requiere de casi 11 años para lograrlo. “Con fórmulas como éstas podemos saber
cómo se mueven los planetas alrededor de otras estrellas”.
De acuerdo con la colegiada, la Vía Láctea es una galaxia espiral, tiene una forma
de plato con polvo y gas que giran alrededor de su centro. “Sabemos que hay un
agujero negro con cuatro veces la masa del Sol, en su centro. Además, tiene nubes
de gas molecular frío en sus brazos espirales, que son cunas de las nuevas
estrellas”. Se cree que en estas nubes hay pequeñas regiones que se condensan
por su propia gravedad y se vuelven inestables hasta colapsarse. Es cuando se
colapsan el momento en que se forma una estrella joven y el material que ésta
contiene se deposita en un disco que se mueve alrededor de la estrella.
“Este disco se llama disco protoplanetario, porque va a formar un sistema planetario
como el Sol. Las estrellas más jóvenes, con aproximadamente 10 millones de años,
eyectan al espacio vientos más fuertes que el viento solar, que destruyen la nube
materna y las hace visibles”. En palabras de la científica, este tipo de discos se
comenzaron a detectar a finales del siglo XX, con instrumentos como el
interferómetro Alma, ubicado en Atacama, Chile.
“Imágenes capturadas en los últimos cinco años plantean que las estrellas jóvenes
tienen un disco con huellas de formación de sistemas planetarios”, enfatizó Lizano.
La colegiada también expuso que, en la formación de planetas, interviene el polvo
que se aglutina y que permite el desarrollo de rocas hasta formar un núcleo rocoso.
“Los granos tienen que crecer de micras a núcleos planetarios, lo que sucede en
unos cuantos millones de años antes que desaparezca el disco. Hoy sabemos que
cuando se formó el Sol, se formó un disco alrededor a partir del cual se formó el
sistema planetario”.
La experta subrayó que el primer planeta que se detectó alrededor de una estrella
que no era el Sol fue el llamado 51 Pegasi b, encontrado en octubre de 1995
alrededor de la estrella 51 Pegasi. Se trató de un objeto gaseoso como Júpiter con
altas temperaturas por la cercanía con su estrella. “Los descubridores del primer
exoplaneta fueron Michel Major y Didier Queloz, quienes recibieron el Premio Nobel
de Física en 2019. Hoy en día se conoce más de cinco mil 300 exoplanetas y casi
cuatro mil son sistemas planetarios”.
Con relación al estudio de estos objetos cósmicos, la astrofísica sostuvo que un
planeta no brilla como el Sol, sólo refleja la luz de su estrella, entonces lo que se
observa es el movimiento alrededor del centro de masa. “Para poder detectar
planetas tipo terrestre se utiliza el método de los eclipses o de tránsito, en el que se
mide el paso de luz que ocurre con estos fenómenos. Los exoplanetas cumplen las
Leyes de Kepler y éstas se utilizan para encontrar sus propiedades y sus órbitas,
así como su inclinación, su masa, su radio, su densidad y su composición química”.
Agregó que existen satélites que se han dedicado a buscar exoplanetas como el
Kepler, que ya no está en funcionamiento, y el Transiting Exoplanet Survey Satellite,
lanzado en 2018 para monitorear 200 mil estrellas, a través de la técnica del eclipse.
“Como la vida en la Tierra necesita del agua, la pregunta es a qué distancia de la
estrella hay agua líquida, lo que permitiría tener alguna evolución biológica. Y a esta
zona se le llama zona habitable”.
El sistema solar tiene a Venus, la Tierra y Marte en la zona habitable, pero el único
con agua líquida es la Tierra, sin embargo, esta zona no garantiza el agua líquida ni
la vida. “Hasta ahora hay 63 exoplanetas rocosos en la zona habitable”. De acuerdo
con Susan Lizano, son instrumentos como el telescopio James Webb, lo que están
midiendo la atmósfera de los planetas fuera del sistema solar y tratando de
encontrar las señas de moléculas que tengan origen biológico, como el oxígeno y el
metano.
“En 2021 llegaron a Marte tres misiones, Al-Amad, Tianwen 1 y Perseverance, que
buscaran señales de vida microbiana en el pasado y condiciones de habitabilidad.
Para contestar a la pregunta ¿qué es la vida? Es importante saber que los caminos
evolutivos son distintos, hay que definir que la vida es algo que metaboliza, que
crece, que responde a estímulos, que es resiliente. La pregunta es ¿qué pasa si
encontramos evidencia de vida en otros planetas? ¿cómo cambiaría nuestra forma
de ver el Universo?”, concluyó la colegiada.
La conferencia Las órbitas de los planetas, parte del ciclo El Colegio Nacional
en la UNAM Morelia 2023, tuvo lugar el pasado 26 de abril en la Escuela Nacional
de Estudios Superiores, Unidad Morelia y la colegiada estuvo acompañada por
Mario Rodríguez Martínez, director de la ENES; y Luis Zapata, director del
Instituto de Radioastronomía y Astrofísica de la UNAM y se encuentra disponible
en el Canal de YouTube de la institución: elcolegionacionalmx