Tras criticar durante más de una hora lo mal que se está gestionando la ciencia en España, lo desesperante que es ver a tantos investigadores talentosos obligados a emigrar de su país, y reflexionar sobre las consecuencias de su activismo en defensa de la inversión en ciencia, Amaya Moro-Martín fija la mirada en la pared de su despacho del Space Science Telescope Institute en la Johns Hopkins University, sonríe al fin, y dice: “fíjate en esta imagen tan maravillosa que hizo pública el telescopio chileno ALMA. Es impresionante. Tan perfecta que parece hecha a partir de un modelo matemático. En ella se observa perfectamente la formación de un sistema solar. Lo amarillento más brillante del centro es la estrella, y todo lo rojizo es polvo y gas interestelar. Los surcos oscuros que ves en el disco son las zonas donde se está condensando este polvo, y formando planetas”. Ya no volvimos a hablar de política.
 
La imagen es conceptualmente espectacular. La fuerza gravitatoria hace primero que el polvo y el gas interestelar se acumulen en forma de disco girando alrededor de la estrella. Entonces, poco a poco, las micropartículas de polvo empiezan a colisionar, agruparse, y acretándose en fragmentos más grandes que van “limpiando” toda su órbita a medida que rotan la estrella, hasta al final convertirse en planetas de miles de kilómetros de diámetro. Algunos de estos protoplanetas serán eyectados al espacio vacío, y otros se quedarán en órbita. Así es como se formó la Tierra y el resto del sistema solar.

Esta imagen capturada por el Gran Conjunto Milimétrico/Submilimétrico de Atacama (ALMA), en Chile, podría hacer que se reescriban las teorías actuales sobre el nacimiento de los planetas alrededor de las estrellas jóvenes. Crédito: ALMA/ESO/NAOJ/NRAO


“Lo más destacable de esta imagen es que encaja perfectamente con los modelos teóricos de formación planetaria. Pero sorprende que la estrella es muy, muy joven, de solo un millón de años. Pensábamos que la formación planetaria requería mucho más tiempo. Quizás la formación de planetas es un proceso bastante más sencillo de lo que imaginábamos”, explica Moro-Martín, apuntando que cuanto más observamos al Universo, más probable parece la existencia de lugares similares a la Tierra y de vida extraterrestre.

En su investigación, Moro-Martín detecta planetas extrasolares a través de sus efectos gravitacionales en los debri disks, una especie de polvo interestelar de segunda generación donde las colisiones con asteroides, restos de meteoritos o materiales agregados forman discos de polvo dentro del sistema solar, que, al recibir luz de su estrella, emiten radiación infrarroja. Los astrofísicos pueden estudiar estos debri disks y, cuando observan alguna irregularidad o patrón regular en el disco de polvo, deducir que allí existe un planeta.
 
“Es un método de detección de planetas complementario”, explica la científica. En estos momentos los principales métodos de detección planetaria son tres: por tránsito (observar que cada cierto tiempo la luz de la estrella muestre “una sombra” al pasar su planeta por delante), velocidad radial (ligeras fluctuaciones en la órbita de la estrella por efecto gravitacional de planetas pesados cercanos), y luz directa (planetas muy jóvenes que ellos mismos emiten luz). “Pero estos métodos solo sirven para planetas que están muy cerca de su estrella, o en el caso de luz directa sean muy jóvenes. Con ellos, por ejemplo, si observáramos nuestro sistema solar desde años luz de distancia, no distinguiríamos planetas lejanos como Neptuno o Urano. En cambio, analizando el debri disk, sí podríamos interferir que allí hay algo”.
 
Objetivo final: encontrar vida extraterrestre
 
Al preguntarle a Amaya Moro-Martín cuántos planetas extrasolares han sido ya descubiertos, consulta una web y dice: “Cada semana hay de nuevos. Ahora mismo llevamos 1850. En los últimos años Kepler ha explotado”.
 
–¿Las estrellas suelen tener un único planeta o forman sistemas solares?
­–No no… forman sistemas. De hecho hemos identificado ya 472 sistemas solares. Los datos indican que sistemas solares como el nuestro pueden ser muy comunes.
 
–¿Cuántas de las estrellas que vemos en el cielo de la noche tienen planetas girando a su alrededor?
–Es difícil de decir, porque todavía no los estamos detectado todos, pero con lo que sabemos, se estima que quizás más de la mitad. De hecho, hasta un 20% de estrellas podrían tener planetas rocosos (sólidos) como La Tierra o Marte.
 
–¿Que puedan albergar vida?
–Planetas que estén en una zona habitable (distancia de su estrella que permita la presencia de agua líquida) hemos descubierto muchos menos (la semana pasada se dio a conocer el hallazgo de dos de ellos).  Pero sin lugar a dudas hay un número enorme de planetas con condiciones idóneas para vida tal y como la conocemos. Cuando seamos capaces de explorar sus atmósferas en busca de indicadores biológicos, podremos saber si la vida es un fenómeno muy extraño en el Universo, o tremendamente común.
 
En realidad el gran objetivo de la exploración planetaria es saber si estamos solos en el Universo. Entender el origen del sistema solar, la evolución de las galaxias… son grandes retos científicos, pero que por sí solos quizás no justifican las elevadísimas inversiones que requieren nuevos telescopios. Encontrar vida fuera del sistema solar, en cambio, sería quizás el mayor descubrimiento en la historia de la humanidad. Pero para ello hacen falta nuevos instrumentos.
 
Planeando el telescopio ATLAST
 
Amaya Moro trabaja en uno de los detectores que llevará el James Web Space Telescope cuando, tras sus polémicos retrasos y encarecimiento (inicialmente la NASA planeó su lanzamiento en 2007 con un presupuesto inicial de $1.000 millones, que poco a poco ha ido subiendo hasta $8.800 millones), se lance al espacio en 2018 como sustituto del Hubble.
 
Cuando se le pregunta a Moro-Martín por esa costumbre de la NASA de presentar presupuestos más bajos de lo que saben que costará la misión, para que así el congreso estadounidense apruebe inicialmente el proyecto, Amaya responde “desde hace unos años esto ha cambiado. Ahora se es más estricto. En estos momentos el James Webb Space Telescope sí está cumpliendo el programa. Si te fijas, el Hubble ha sido extremadamente rentable; ha generado resultados científicos y de divulgación excelentes, y el James Webb también los dará”.
 
–¿Qué hay de esa crítica diciendo que un proyecto tan grande como el JWST roba dinero de otros proyectos en astrofísica, o incluso de otras áreas de la ciencia, como puede ocurrir en Europa con el LHC?
–No, porque el presupuesto para el James Webb sale directamente del Congreso. Se considera un proyecto especial. Su financiación no recae directamente en los fondos de la NASA. Pero sí es cierto que en los últimos años, en ciencia, hay una tendencia a concentrar recursos en grandes objetivos, que canalicen todo un desarrollo científico e innovaciones tecnológicas a su alrededor. Es un tema de política científica muy interesante.
 
El James Webb Telescope nos dará una imagen mucho más detallada del Universo, permitirá descubrir muchísimos más planetas extrasolares en zonas habitables, e incluso identificar cuales de ellos tienen atmósfera. Pero sus instrumentos todavía no serán capaces de analizar con espectroscopía los componentes de estas atmósferas en busca de bioindicadores como ozono o clorofila. En otras palabras, el James Webb no encontrará vida extraterrestre. Para ello se requiere un nuevo, mayor y más sofisticado telescopio espacial que, con un enorme espejo de 12 a 16 metros de diámetro y bajo el nombre de ATLAST, ya está empezando a plantearse en la NASA.
 
La hoja de ruta básica en busca de vida extraterrestre sería, además de seguir explorando el subsuelo de Marte o los océanos del satélite Europa, continuar identificando sistemas planetarios con el telescopio Kepler, utilizar el James Webb Telescope para identificar y caracterizar un buen número de planetas rocosos en zona habitable que posean atmósfera. En paralelo, incluir el telescopio ATLAST (o uno parecido)  en el Decadal Survey 2020 (una publicación que marca los objetivos de cada década en exploración del espacio), y –si todo sale bien– poder empezar a medir atmósferas de planetas extrasolares a finales de la década del 2020 para muy probablemente detectar, por primera vez en la historia de la humanidad, vida fuera de la Tierra.
 
“Yo soy muy optimista respecto al descubrimiento de vida extraterrestre”, asegura convencida Moro-Martín, “pero no creo que lo vaya a emprender la NASA sola. Estamos hablando de unas cantidades presupuestarias tan grandes, que sin duda requieren un consorcio internacional, como ocurrió con la Estación Espacial Internacional”.
 
¿Humanos en Marte o vida extraterrestre?
 
Viendo el lento pero constante avance de la ciencia, uno puede llegar a la conclusión de que descubrir vida extraterrestre es solo cuestión de tiempo y financiación. Lo mismo ocurre con otro gran reto de la exploración espacial: poner un humano sobre Marte. Existen grandes retos técnicos y éticos a solventar, pero de nuevo es cuestión de tiempo y dinero.
 
Y aquí aparece una sugerente reflexión: ambos proyectos son tan ambiciosos y costosos (ninguno tiene presupuesto detallado, pero se calcula que una misión tripulada a Marte podría costar entre $30.000 millones y $100.000 millones), que además de requerir colaboración internacional, parece difícil que se impulsen ambos a la vez. En algún momento los gobiernos deberán, en representación de sus ciudadanos, decidir si priorizan una misión tripulada a Marte o la construcción de un nuevo y sofisticadísimo telescopio espacial que descubra vida extraterrestre.
 
Por el camino, ambos objetivos aportarán grandes avances científicos, técnicos e innovaciones industriales. Obvio que compararlos requiere un análisis muchísimo más detallado. Pero la decisión refleja la competencia entre la exploración humana y la exploración robótica del Universo, y en última instancia la opinión pública influye muchísimo.
 
Al preguntarle a Amaya Moro-Martín a cuál de los dos objetivos apostaría,  ¿descubrir vida extraterrestre o poner un humano en Marte?, contesta: “yo lo tengo clarísimo: el telescopio”.
 
Y si la decisión fuera suya, ¿cuál elegiría?