En la búsqueda por encontrar vida en otros lugares del universo, los científicos planetarios han detectado más de 500 planetas fuera del sistema solar, o exoplanetas, en los últimos 16 años. Alrededor de una quinta parte de los análisis fueron descubiertos por el cambio en el brillo de una estrella que puede ser causado por un planeta que pasa por delante de la estrella y es visto desde la Tierra.
Se conoce como un tránsito a un minieclipse, que en vez de bloquear todo un cuerpo celeste de la vista, como hace la Luna con el Sol durante un eclipse solar, un planeta en tránsito oscurece sólo una pequeña fracción de la luz de su estrella madre . Los astrónomos usan telescopios terrestres para detectar estas fracciones pequeñas - los cambios son tan pequeños como el 0,25 por ciento. Entonces tratan de confirmar la existencia de un planeta a través de un seguimiento cuidadoso de observaciones.
El descubrimiento del primer exoplaneta en tránsito en 1999 proporcionó una manera de estudiar los exoplanetas con bastante detalle. Midiendo el cambio en la luz estelar durante el tránsito, los científicos pueden aprender mucho acerca de un planeta, además de su existencia, también de su masa exacta y el tipo de moléculas en su atmósfera. Dichos datos son fundamentales para confirmar si un planeta es pequeño, rocoso y lo suficientemente frío para que exista agua líquida en su superficie, aunquee se descubrimiento no se ha producido todavía.
De los 519 exoplanetas que se han descubierto desde 1995, 114 tienen la órbita de sus estrellas en un ángulo que permite observar su tránsito desde la Tierra. Pero eso no significa que el 20 por ciento de todos los exoplanetas que se pueden ver transiten sus estrellas desde la Tierra; de acuerdo con Joshua Winn, un profesor asistente en el Departamento de Física del MIT e investigador para el Instituto MIT Kavli de Astrofísica e Investigación Espacial. "La razón por la que conocemos alrededor de 100 exoplanetas de este tipo es porque la gente ha trabajado más duro para encontrarlos", dijo Winn, que ha estudiado durante seis años exoplanetas.
Los astrónomos han detectado la mayoría de los exoplanetas a través del análisis del espectro de longitudes de onda emitidas por la luz de una estrella que son causadas por el fenómeno de desplazamiento Doppler y cualquier cambio sutil en el patrón es probablemente causado por el tirón gravitacional de un planeta sobre la estrella. Pero esta técnica, conocida como el método de velocidad radial, sólo proporciona algunos detalles sobre un planeta, tales como su masa mínima.
Los tránsitos pueden revelar mucho más. Al comparar la fracción de luz que desaparece durante un tránsito a la cantidad total de luz que por lo general proviene de una estrella, los investigadores pueden determinar el tamaño exacto de un planeta. Por ejemplo, si se atenúa la luz de la estrella un 1 por ciento, esto indica que el planeta es de 1 por ciento del tamaño de su estrella. Los investigadores estiman el tamaño de una estrella, estudiando el espectro general de luz producida por la estrella.
Los astrónomos esperan que un día los tránsitos se basen para sondear la atmósfera de un planeta para encontrar moléculas como el agua y el oxígeno que son esenciales para la mayoría de la vida tal y como la conocemos. Cuando un planeta transita su estrella, las moléculas de su atmósfera absorben parte de la luz de las estrellas que se filtran a través de él. Debido a que los experimentos de laboratorio han determinado qué tipo de moléculas se absorben en diferentes longitudes de onda, los investigadores pueden identificar las moléculas en la atmósfera de un planeta mediante el análisis de los cambios en las longitudes de onda de la luz. Hasta ahora, las únicas moléculas que se han detectado en atmósferas exoplanetarias son el metano, el dióxido de carbono y el vapor de agua.
A pesar del nivel de detalle producido por las observaciones de los exoplanetas en tránsito, Winn reconoce que hay un inconveniente para el estudio de los exoplanetas en tránsito. "Son intrínsecamente poco frecuentes, por lo que encontrarlos es sumamente difícil porque tienes que buscar en una porción más grande de la galaxia y mirar a lo lejos desde la Tierra", explica. Eso significa que el estudio de pequeños cambios en la luz de las estrellas muy débiles es una tarea que será cada vez más difícil, ya que los investigadores buscan más pequeños exoplanetas. Pero hay algo de esperanza para la búsqueda de estos planetas gracias a Kepler, un satélite de la NASA con sede en el espacio que está escaneando 150.000 estrellas con el objetivo de detectar pequeños cambios en la luz que podrían ser causados por el tránsito de planetas similares a la Tierra.
