Otro problema es la oscuridad de los planetas. Por supuesto, Júpiter es fácil de ver en nuestro cielo nocturno, debido a la luz solar que se refleja en su superficie. Pero durante el día no se puede ver en absoluto, porque la luz reflejada es mucho más tenue que la luz solar directa. Lo mismo ocurre con los exoplanetas. Cuando miramos la luz de una estrella, los planetas que la rodean no brillan lo suficiente como para ser visibles.
Por suerte, hay otros métodos, y voy a explicar los dos que se utilizaron para encontrar la mayoría de los exoplanetas que conocemos hoy en día. Hay un montón de física interesante aquí.
Órbitas, estrellas tambaleantes y desplazamientos al azul
¿Qué ocurre cuando un planeta se mueve alrededor de una estrella? En primer lugar, hay una interacción gravitatoria que atrae al planeta en la dirección de la estrella. La magnitud de esta fuerza (FG) depende de la masa de la estrella (M) y del planeta (m), así como de la distancia (r) entre ellos:
la segunda ley de Newton, cuando una fuerza actúa sobre un objeto, este se acelera, y definimos la aceleración como el cambio en la velocidad del objeto.Sin embargo, la velocidad es la rapidez en una dirección determinada, por lo que el cambio de dirección es en sí mismo un tipo de aceleración. En el movimiento orbital, la llamamos aceleración centrípeta y depende tanto del radio (r) de la trayectoria circular como de la velocidad del objeto (v). Si unimos esto a la fuerza gravitatoria, obtenemos la siguiente ecuación:
Esto es algo que ya sabes, aunque no sepas que lo sabes. Cuando pasa un tren a toda velocidad, su sonido cambia de tono, de agudo a grave. Aquí tienes una animación que te ayudará a entender lo que ocurre. Imagina una pelota que emite ondas sonoras a intervalos regulares. Estas ondas se expanden desde su posición inicial. Ahora, si la pelota se mueve hacia ti, esto es lo que ocurre:
eclipse solar. Es cuando la luna pasa por delante del sol, haciendo que la sombra de la luna caiga sobre la Tierra. En un eclipse total, la cantidad de luz que llega a la Tierra puede ser unas 1,000 veces inferior a la normal.Venus y Mercurio también pasan a veces entre el Sol y la Tierra. Le llamamos ‘tránsitos planetarios’. No proyectan sombra sobre la Tierra, pero disminuyen ligeramente el brillo solar general (dato curioso: en el siglo XVIII, el tránsito de Venus se utilizaba para calcular la distancia de la Tierra al Sol).
También se puede producir el tránsito de un exoplaneta, cuando un planeta extrasolar se interpone entre su estrella local y nuestro punto de observación en la Tierra. Cuando esto ocurre, el brillo de la estrella disminuye ligeramente. Los instrumentos más sensibles pueden detectar este cambio y averiguar que hay un exoplaneta alrededor de esa estrella. Así es como se descubrió Kepler-10 b, el planeta de la ilustración superior (más tarde se confirmó por el tambaleo estelar y el desplazamiento Doppler).
Si pudieras ver este tránsito (que no puedes ver en absoluto), tendría este aspecto:
WIRED. Adaptado por Andrea Baranenko.