- Método de la velocidad radial (espectroscopía Doppler): el 90% de los exoplanetas han sido detectados por este método. Esta técnica favorece la detección de planetas gigantes que orbitan cerca de su estrella (Hot Jupiters), pero a medida que han pasado los años se han podido descubrir planetas con órbitas más alejadas, ya que hace falta al menos una traslación del planeta para confirmar la detección. Se calcula que, como mínimo, el 15% de las estrellas de tipo solar tienen gigantes gaseosos con periodos menores a 10 años (Júpiter tiene un periodo orbital de 12 años). El planeta menos masivo detectado por este método es Gliese 581 e, con unas 2 masas terrestres, un récord difícil de superar mediante observaciones desde la superficie terrestre. El futuro de este método está en los estudios en infrarrojo (IR), que permitirán detectar planetas de masa terrestre alrededor de enanas rojas (pequeñas estrellas de tipo M).
Gráfica de los exoplanetas detectados hasta la fecha según su distancia orbital y masa: podemos ver como predominan claramente los métodos de la velocidad radial (puntos negros) y el tránsito (puntos verdes) (Physics Today).
Histograma de los planetas detectados hasta la fecha según su masa mínima. La disminución hacia la izquierda es debida a las limitaciones de los métodos de detección, pero la observada a la derecha parece ser real e indica una mayor abundancia de "saturnos" comparados con los "júpiteres" (NASA).
Vista de algunos sistemas planetarios detectados hasta la fecha (NASA).
- Método de lente gravitatoria (microlensing): estudiando la impronta que deja un planeta en la luz de una estrella de fondo gracias a los efectos de la relatividad general se pueden detectar planetas de apenas 0,1 masas terrestres que orbiten su estrella en un rango de 0,5-15 UA. El problema de este método es que la naturaleza aleatoria del efecto impide el estudio continuado de un planeta. Por otro lado, es el único método para detectar planetas solitarios, es decir, aquellos que vagan en el espacio interestelar. En el futuro se ampliarán las redes de observatorios terrestres para cubrir una mayor región del cielo. Misiones espaciales que hagan uso de esta técnica podrían detectar planetas cuya órbita esté en el rango 0,5-1,5 UA, es decir, incluyendo la zona habitable de muchas estrellas.
- Método del tránsito: esta técnica también favorece la detección de Hot Jupiters, pero permite calcular el tamaño del exoplaneta, lo que la convierte en un complemento perfecto al método de la velocidad radial, ya que se puede estudiar un mismo objeto mediante dos técnicas completamente distintas. Además es ideal para estudios tipo survey, es decir, que podemos detectar multitud de exoplanetas en una misma campaña de observación. Misiones espaciales como Kepler prometen detectar planetas de masa terrestre situados en la zona habitable de su estrella mediante este método. Telescopios espaciales infrarrojos, como el futuro JWST, podrán detectar mediante esta técnica planetas de dos masas terrestres alrededor de enanas rojas, lo que permitirá caracterizar individualmente los planetas descubiertos por misiones tipo survey como Kepler.
- Astrometría: este método fue el primero empleado para detectar planetas, aunque llevarlo a la práctica resultó mucho más difícil de lo esperado (recordemos la polémica acerca de los planetas de la estrella de Barnard surgida en los años 60). Sin embargo, se trata de un método en el que los astrónomos han depositado muchas esperanzas, pues complementa perfectamente las técnicas de la velocidad radial y el tránsito. A diferencia de éstas, la astrometría favorece la detección de planetas gigantes situados a grandes distancias de su estrella y cuyo plano orbital sea perpendicular a nuestra línea de visión (la velocidad radial y el tránsito favorecen la detección de planetas en planos orbitales paralelos a la línea de visión), lo que permitirá obtener una imagen menos sesgada del panorama de planetas extrasolares. La pega es que cuanto más lejana sea la órbita del planeta, y por lo tanto, más fácil sea su detección mediante astrometría, más tiempo tomará su periodo orbital, dificultando la confirmación de su detección. Misiones espaciales como SIM-Lite (NASA) y Gaia (ESA), permitirán entender mejor la distribución orbital de los exoplanetas gracias a este método.
Comparativa de las capacidades de detección de exoplanetas de las misiones SIM-LITE y Gaia. Claramente permitirán detectar muchos planetas con periodos de unos 10 años (NASA).
En esta gráfica vemos como las misiones astrométricas SIM-Lite y Gaia se complementarán a la hora de observar exoplanetas (NASA).
- Detección directa: ver un planeta extrasolar directamente es muy complicado, pero no imposible, especialmente si trabajamos en el infrarrojo. Este método favorece la detección de gigantes gaseosos en formación (su luminosidad es mayor en IR) situados en órbitas lejanas. Pero obviamente lo realmente interesante es poder ver planetas terrestres. Misiones espaciales como Darwin (ESA) o TPF (NASA) prometen hacer realidad el sueño de la Humanidad de ver planetas como la Tierra alrededor de otras estrellas, quizás antes de 2020. Desgraciadamente, aparte del alto coste, la naturaleza de esta técnica limita el tiempo de observación que se puede dedicar a una estrella candidata a tener exoplanetas. Además el astro debe ser relativamente cercano, reduciendo el número de posibles estrellas a observar.
Comparativa entre varios los métodos de detección: claramente el método del tránsito es el más prometedor en la actualidad, tanto por el número de planetas que se espera detectar como por la capacidad de descubrir planetas de pequeña masa en grandes cantidades (Physics Today).
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