Christian McCandless nació en California en el año de la revolución de la contracultura estadounidense: 1968, un adelanto de lo que sería su modo de vida en el futuro. Chris se crió en un barrio de clase media alta de Virginia. Su padre trabajaba en la NASA y su madre ejercía como secretaria de este. Su hermana, Carine, fue siempre su ancla y máxima confidente. Su infancia cruda y repleta de discusiones domésticas le llevaría a desarrollar una actitud escapista. Chris se refugiaba en sus libros para evitar sentir que su existencia no había sido deseada por un padre que había tenido dos hijos en un antiguo matrimonio que continuaba siendo legal en el momento en que Chris y Carine nacieron. La compañía de algunos autores como Jack London y Henry Thoreau le hizo desarrollar un fuerte idealismo, y por ello decidió estudiar historia y antropología en la Universidad de Emory (Atlanta). Al finalizar sus estudios, Chris decidió que había llegado el momento de revelarse en contra de la sociedad occidentalizada y alejada de la naturaleza emancipándose de sus padres. Su hermana Carine fue la única persona con quien contó Chris en aquella transición, a la que él mismo denominaba como “su propio nacimiento”. Donó el dinero que quedaba de su fondo universitario a Oxfam y, sin mayor compañía que unos pocos libros, recorrió Estados Unidos durante dos años con lo mínimo para poder vivir. Se preparaba, así, para adentrarse en lo que él llamaba “su gran aventura”: Alaska. 

1. NACIMIENTO [EL MOMENTO EUREKA]

“Nada es más perjudicial para el espíritu aventurero de un hombre que un futuro seguro. El núcleo básico del espíritu del alma humana es su pasión por la aventura. La dicha de vivir proviene de nuestros encuentros con experiencias nuevas y de ahí que no haya mayor dicha que vivir con unos horizontes que cambian sin cesar, con un sol que es nuevo y distinto cada día”.

(CHRIS MCCANDLESS EN UNA CARTA A SU AMIGO RON FRANZ, 1992)

Como nómadas, comenzamos recorriendo la Tierra que otros antes pisaron, pero pronto surgió en nosotros la necesidad de explorar nuevos perímetros y nuevos mundos. En el período presocrático (siglo VII a.C.), los filósofos naturalistas ya mostraban interés por tratar de entender la naturaleza a través de la observación. Muchos de estos filósofos llegaron a conjeturar sobre otros mundos habitables, parecidos en colores y formas… si el universo era infinito, era una cuestión de probabilidad acabar encontrando planetas más allá del Sistema Solar donde podría haber surgido la vida.

Como el primer día en la Tierra

Se considera como primer hallazgo de un planeta fuera de nuestro Sistema Solar al descubrimiento de Aleksander Wolszczan y Dale Andrew Frail. En 1992, mientras trabajaban en el radiotelescopio de Arecibo (Puerto Rico), los astrónomos observaron un sistema formado por tres planetas orbitando el púlsar PSR 1257+12, conocido popularmente como Lich. Lich es una estrella de neutrones localizada en la constelación de Virgo, a 980 años luz de la Tierra. Orbitando el púlsar se encuentran Draugr (cincuenta veces más pequeño que Tierra), Poltergeist y Phobetor, ambos con una masa equivalente a la de Urano. En 1994, veinte siglos después de que Lucrecio se plantease la existencia de planetas fuera del Sistema Solar, se confirmaba la propuesta de Wolszczan y Frail.
Pese a que estos tres cuerpos fueron los primeros exoplanetas detectados, a menudo la fama de este hito de la astrofísica se atribuye a los astrónomos Michel Mayor y Didier Queloz, quienes publicaban en noviembre de 1995 su estudio sobre el descubrimiento del primer planeta que orbitaba alrededor de una estrella similar al Sol; no fue el primer exoplaneta, pero sí se trataba del primer sistema estrella–planeta. El descubrimiento de 51 Pegasi b (conocido como Dimidio) les llevaría a ganar un Premio Nobel de Física en 2019 junto a James Peebles.
Todos los pueblos de la prehistoria fueron nómadas alguna vez. Algunos se asentaron gracias al desarrollo de la agricultura y la ganadería; otros jamás dejaron de serlo. Les guiaba la experiencia, unida a su intuición, con el firme propósito de encontrar plantas y bayas comestibles y dar caza a animales salvajes. Para muchos, nuestra época de cazadores recolectores parece haber quedado muy atrás en el tiempo, pero lo cierto es que sigue en nosotros esa atracción hacia el nomadismo, al viaje como forma de vida. Hemos pasado de la caza de animales a la caza de exoplanetas y, nuevamente alentados por nuestra experiencia, nos proponemos dar con planetas similares a lo que ya conocemos. Para ello, necesitamos saber qué estamos buscando y cómo dar con las pistas que nos lleven hacia ese nuevo viaje. Al igual que Chris, somos viajeros cuyo hogar es el camino.

2. JUVENTUD [SIGUIENDO LAS HUELLAS DE LA NOCHE]

“Los grandes logros y principios son muy difíciles de apreciar. Dudamos de su existencia con facilidad. Pronto los olvidamos. Pero son la más elevada de las realidades. […] La auténtica cosecha de la vida cotidiana es tan intangible e indescriptible como los matices de la mañana o la noche. Es como atrapar un poco de polvo de las estrellas o asir el fragmento de un arco iris”.

PASAJE SUBRAYADO EN UNO DE LOS LIBROS DE CHRIS, “WALDEN O LA VIDA EN LOS BOSQUES”, DE HENRY DAVID THOREAU

En la antigüedad, los planetas eran considerados vagabundos del cielo nocturno. Estos cuerpos errantes atravesaban la esfera celeste cada noche sin seguir una trayectoria predecible para el modelo ptolemaico, que situaba a la Tierra como centro del universo. Con el tiempo hemos ido comprendiendo mejor y perfeccionando nuestra definición de planeta: un nómada debe saber interpretar las huellas del animal al que quiere dar caza.
A finales de octubre de 2021, según el catálogo de exoplanetas de la Unión Europea, hay detectados 4860 exoplanetas en más de 3500 sistemas planetarios, 800 de ellos sistemas con varios planetas. Según la NASA, 1.535 son planetas neptunianos; otros 1.443 son gigantes gaseosos y 1389 son supertierras. Por el momento solo hemos detectado 166 planetas del tamaño de la Tierra, pero a medida que la tecnología alcanza una mayor sensibilidad seremos capaces de explorar con mayor éxito el universo en busca de exoplanetas tan pequeños. Ya ha ocurrido antes: para hacernos una idea de lo que supone el avance de la tecnología a la hora de detectar posibles tierras solo debemos mirar al pasado. En el año 2000 fueron descubiertos 16 exoplanetas. En 2021 se han detectado más de 200. 

Cómo perseguir un rastro 

Al igual que los cazadores-recolectores, los astrónomos también pueden recurrir a diferentes técnicas para dar caza a su objetivo. Podemos detectar exoplanetas de manera directa o estudiando las variaciones que se producen en una estrella cuando un objeto o varios cuerpos orbitan a su alrededor. A día de hoy, los métodos más efectivos para lograr esto son los tránsitos y las mediciones de la velocidad radial.

Tránsito exoplanetario

Un tránsito ocurre cuando un planeta se interpone entre su estrella y un observador externo. En realidad, un tránsito tan solo es un pequeño eclipse. Se puede detectar un exoplaneta mediante la técnica de fotometría, es decir, gracias al estudio de la medida de la luz, ya que cuando un planeta se interpone entre nosotros y su estrella dejamos de recibir la totalidad de la luz aparente emitida por el astro. De este modo, podemos conocer ciertos aspectos del exoplaneta, principalmente su tamaño o volumen: a mayor radio, más luz dejaremos de recibir momentáneamente. Para poder detectar un exoplaneta mediante tránsito es imprescindible que tanto la estrella como sus planetas se encuentren en la misma línea de observación de la Tierra. De manera contraria, no podríamos medir la disminución del brillo aparente. Se necesitan aparatos altamente sensibles para poder cuantificar alteraciones tan pequeñas en el brillo de un astro: por eso, cuanto más grande sea el exoplaneta y más cerca de su estrella orbite, más pronunciada será la curva de brillo aparente. 
La detección de exoplanetas mediante el estudio de tránsitos presenta ventajas e inconvenientes. Una ventaja es que permite (mediante espectroscopía) identificar la composición de la atmósfera de un planeta gracias a la absorción de radiación de la luz del astro por parte de los elementos de la atmósfera, emitiendo patrones muy característicos en la frecuencia espectral de su estrella. Algo similar ocurre en la Tierra cuando el ozono absorbe totalmente los rayos ultravioleta más dañinos (UV-C). El principal inconveniente es que solo podemos detectar aquellos sistemas donde el tránsito del planeta se produce en el mismo eje de la Tierra, de modo que nuestra capacidad de detección es limitada.

Medición de la velocidad radial 

Otra técnica exitosa a la hora de detectar exoplanetas es la medición de velocidades radiales, basada en el análisis del efecto doppler. Cuando un objeto se aleja de nosotros, las ondas que se desplazan transportando la energía que recibimos de él a una frecuencia determinada se desplazan a longitudes de onda más largas y menos energéticas, algo que se aprecia como un “corrimiento” al color rojo. Por el contrario, cuando el objeto se acerca las ondas se transportan a longitudes de onda más cortas y con un tono más azulado. Esta variación es muy sutil, y tan solo un espectrómetro es capaz de captar este efecto cuando se trata de estrellas tan alejadas de nosotros. 
¿Qué tiene que ver el efecto doppler con los exoplanetas? Bueno, cuando un planeta orbita alrededor de una estrella no solo esta lo atrae; el planeta ejerce también un tirón gravitatorio, mientras ambos se mueven alrededor del centro de masas de su sistema. La técnica de velocidad radial mide este desplazamiento producido por esa atracción, algo que se observa como el corrimiento al rojo (cuando la estrella se aleja del observador) y como un cambio hacia el azul cuando el astro se acerca de nuevo. Esta técnica ofrece resultados muy precisos sobre la masa del planeta o planetas que orbitan una estrella, aunque presenta una dificultad: cuando estudiamos sistemas donde la estrella es muy masiva o el planeta muy pequeño, la variación de la velocidad radial es tan mínima que es muy complicado detectar realmente la presencia de un exoplaneta. 

Latidos estelares 

A la búsqueda de otros planetas se une otro campo de investigación científica, la asterosismología o astrosismología. La astrosismología estudia las pulsaciones estelares, los “latidos” de las estrellas, tal como comenta Cristina Rodríguez, investigadora del Departamento de Física Estelar del IAA-CSIC. Según indica Rodríguez, “tanto para buscar exoplanetas como para comprender estas pulsaciones necesitas estudiar series temporales. Esa es la sinergia que existe entre estas dos disciplinas”. 
En astrosismología las estrellas se entienden como cavidades resonantes. Dentro de ellas, el movimiento del plasma (gas cargado eléctricamente) genera ondas sonoras que se propagan a través de sus diferentes capas, deformando su superficie y alterando de forma local su brillo y temperatura. En el caso del Sol, sabemos que se producen oscilaciones del orden de cinco a diez o doce minutos debidas a una excitación estocástica, es decir, aleatoria: “es como si tú tuvieses un tambor que estás redoblando de una manera completamente anárquica, pero dentro de ese desorden de repente aparece cierto patrón”, explica Rafael Garrido, investigador del IAA-CSIC. Las ondas que se generan en el interior de la estrella rebotan en su superficie y vuelven al interior, generándose un fenómeno que podría recordar a los terremotos en la Tierra.
En otros casos, las oscilaciones se generan por ciertos fenómenos físicos y termodinámicos: “La estrella puede cambiar de brillo de forma periódica, y estas regularidades son algo intrínseco de la estrella”, dice Rodríguez. El hecho de que una estrella sea pulsante (no se han medido pulsaciones en todas las estrellas) te permite acceder a su interior y ver qué estructura interna tiene de la misma forma en que, en la Tierra, estudiamos las capas del planeta. La sismología es una de las pocas formas de acceder donde otros instrumentos no llegan: mediante la observación directa podemos saber la temperatura de la superficie o cuál es su gravedad superficial… “pero el interior tiene que estudiarse a través del sondeo deducido de las oscilaciones que tiene esa estrella”, puntualiza Garrido.

Señales similares

La razón que se esconde tras la unión de ciencia exoplanetaria y astrosismología es vital para avanzar en la caracterización de planetas. “Además de alterar el brillo de la estrella, -comenta Rodríguez- las pulsaciones afectan a su velocidad radial”. Para poder detectar con seguridad un exoplaneta nuestro instrumento debe comprender bien el comportamiento de los distintos tipos de estrellas que existen y sus pulsaciones, resume Rodríguez, ya que “las técnicas más efectivas para caracterizar estos planetas, los tránsitos y la velocidad radial, son métodos indirectos basados en el efecto que el planeta causa sobre su estrella”. Sin saber si una estrella es pulsante podríamos estar confundiendo una oscilación estelar con la disminución de la curva de luz típica del tránsito de un planeta, así como una causa incorrecta para la variación observada en su velocidad radial. 

3. VIDA ADULTA [NO HAY RETORNO PARA EL VIAJERO]

“Prefiero una silla de montar antes que un tranvía, el cielo estrellado antes que un techo, la senda oscura y difícil que conduce a lo desconocido antes que una carretera de asfalto, y la profunda paz de la naturaleza antes que el descontento que alimentan las ciudades […]. Creo que nunca podré echar raíces. A estas alturas he buceado tanto en las profundidades de la vida, que preferiría cualquier cosa antes que tener que conformarme con una existencia sin emociones”

PASAJE DE LA ÚLTIMA CARTA QUE EVERETT RUESS –VIAJERO ESTÉTICO E ÍDOLO DE CHRIS-, ENVIÓ A SU HERMANO WALDO, 1934

En Alemania y Gran Bretaña se han encontrado lanzas de madera con hasta cuatrocientos mil años de antigüedad. Los neandertales ya utilizaban utensilios construidos gracias a su ingenio para dar caza a sus presas: hachas de mano, tajadores para abrir huesos, puntas de lanza… El homo sapiens destacó por sus diseños sofisticados, como los arpones o agujeros fabricados a partir de huesos de animales. De nada sirve seguir un rastro si no tienes con qué atacar ni defenderte. 

Puntas de lanza para atravesar el espacio

El homo sapiens ha diseñado muchos instrumentos capaces de observar el cielo con una resolución asombrosa. Durante décadas el Telescopio Espacial Hubble nos ha regalado icónicas imágenes que nos ayudan a conocer mejor nuestro sistema estelar y el universo: los pilares de la creación, el centro de la Vía Láctea, nebulosas que superan con creces lo que nuestra imaginación pueda crear… pero Hubble también ha participado activamente en la búsqueda de exoplanetas, al igual que otros telescopios que originalmente no fueron diseñados para cumplir esta tarea de búsqueda y caracterización. Spitzer o Gaia son la muestra perfecta de cómo un instrumento puede aportar datos esenciales para una rama de la investigación científica aún sin ser ese su cometido. Se espera que en diciembre de 2021 finalmente se produzca el lanzamiento del James Webb Space Telescope (JWST) para sustituir al emblemático Hubble. La sensibilidad de James Webb nos aportará nueva información sobre sistemas estelares y exoplanetas.

La ciencia exoplanetaria en España

CoRoT (Convenction Rotation et Transits planétaires) fue la primera misión dedicada exclusivamente a la detección de exoplanetas. Fue aprobada y liderada por la Agencia Espacial Francesa (CNES) y la Agencia Espacial Europea (ESA), además de otros colaboradores internacionales, entre los cuales se encontraba el Instituto de Astrofísica de Andalucía (IAA-CSIC). En 2006, el satélite -que medía más de cuatro metros y portaba trescientos kilos de carga útil- fue lanzado desde el cosmódromo de Baikonur (Kazajistán), la base espacial más antigua del mundo. CoRoT se basaba en un telescopio de veintisiete centímetros de diámetro compuesto por cuatro cámaras CCD, encargadas de capturar la luz de una estrella y monitorizar su brillo. Cuando la curva de luz que recibía CoRoT de la estrella se reducía ligeramente esto podía deberse o bien a la propia actividad de la estrella o a la existencia de un tránsito exoplanetario. 
Otro de los instrumentos que sin duda nos permitirá “cazar” más exoplanetas será el satélite de PLATO (Planetary Transits and Oscillations of stars), una misión de la ESA cuyo lanzamiento está previsto para 2026. PLATO, que también utilizará la técnica de los tránsitos exoplanetarios, se centrará en la detección y caracterización de exoplanetas de tipo rocoso alrededor de estrellas similares al Sol (enanas amarillas), estrellas subgigantes (menores que las gigantes pero con más luminosidad que las enanas de secuencia principal) y enanas rojas o estrellas de tipo M.  
La finalidad de una misión como PLATO es estudiar exoplanetas con condiciones parecidas a la Tierra y que se encuentren dentro de la zona de habitabilidad de su estrella, un requisito para que pueda existir en el planeta agua en estado líquido. Además, PLATO observará también las oscilaciones de las estrellas que se encuentren en los sistemas planetarios que se detecten, lo cual nos brindará una información muy valiosa para conocer mejor estas variaciones y poder discriminar mejor si las señales que recibimos se deben a la existencia de un exoplaneta o a la actividad de una estrella.     
En el caso de PLATO, el IAA-CSIC es responsable del desarrollo científico y la construcción de todas las unidades centrales electrónicas para todos los modelos de hardware de la misión. Estos dispositivos estarán conectados a una serie de sensores que tomarán las mediciones realizadas por el telescopio de PLATO. Este telescopio, formado por veintiséis telescopios de veinte centímetros de diámetro que actuarán como uno de un metro, cubrirán un campo de visión diez mil veces más grande que el área de la Luna llena, lo cual supone una auténtico reto tecnológico y científico. En palabras de Garrido, “PLATO cogerá una fracción muy grande del cielo, y eso es lo que lo diferencia de otros telescopios como Kepler o TESS. Otra de las novedades es que se centrará en estrellas menos luminosas que el Sol, lo cual añade dificultad al trabajo: si quieres observar con un nivel muy alto de precisión por un lado necesitarás tener un espejo muy grande donde puedan caer muchos fotones. Sin embargo, si tu telescopio tiene un diámetro muy grande el campo de observación se te reduce mucho y solo podrás centrarte en una estrella. ¿Cuál puede ser la solución a tal problema? Construir una bancada de telescopios para poder observar muchas estrellas y que al mismo tiempo recibas mucha luz, muchos fotones”.  
Las nuevas generaciones de telescopios, cada vez más grandes y sensibles, quizás nos muestren el universo como todavía no lo hemos visto…
“La ciencia avanza de una manera inesperada. En este caso también, el descubrimiento de los exoplanetas fue pura serendipia, no estaba previsto, pero cuando haces un instrumento muy potente siempre esperas que se produzcan descubrimientos con los que no contabas. La combinación de PLATO (en fotometría) y de los nuevos telescopios como el ELT (Extremely Large Telescope) será fundamental. Cuando PLATO obtenga datos sobre un exoplaneta le podrá enviar toda esa información al ELT. Le podrá decir a qué objeto apuntar y en qué momento: de ahí se obtendrán trabajos que formarán parte del siguiente paso que estamos dando los astrofísicos, que es saber si existe vida en el universo”, destaca Garrido.  

4. OBTENCIÓN DE LA SABIDURÍA [QUÉ NOS DIRÁ EL CIELO DE MAÑANA]

“LA FELICIDAD SOLO ES REAL CUANDO ES COMPARTIDA” 

CHRIS MCCANDLESS, ANOTACIÓN EN UNO DE SUS LIBROS TRES SEMANAS ANTES DE MORIR 

Todos los pueblos de la prehistoria fueron nómadas alguna vez. Durante siglos la humanidad se ha enfrentado a los retos más básicos de la supervivencia, pero también ha desarrollado una cultura que se comparte y crece con el tiempo. En lo que a ciencia exoplanetaria se refiere, nos encontramos aún en la prehistoria; todavía estamos adivinando quiénes somos y qué lugar ocupamos en la historia del universo. Estamos descubriendo el fuego y no podemos evitar maravillarnos con su lumbre. 
Hasta hace prácticamente dos décadas desconocíamos que existían otros planetas fuera del Sistema Solar. Del mismo modo que Chris comenzó a vivir el día que se emancipó de sus padres, la humanidad nació envuelta en una nueva realidad al saber que existen, ahí fuera, otros mundos llenos de posibilidades. Nuestra adolescencia como nómadas estelares no tuvo nada que envidiar a la de nuestro viajero estético: la cantidad de exoplanetas que hemos detectado hasta el momento resulta abrumadora. Si la ecuación de Drake, utilizada para estimar la cantidad de civilizaciones que podrían albergarse en la Vía Láctea, es cierta, es tentador hacerse la gran pregunta que ocupó al Nobel de Física Enrico Fermi en una abarrotada cafetería en una tarde cualquiera: ¿Dónde está todo el mundo? 
Pero, aunque la adolescencia pueda parecer eterna, siempre llega el ocaso de la adultez, y con ella la necesidad de afrontar las decisiones de manera racional. Desarrollamos instrumentos capaces de transportarnos a estos mundos. Inventamos técnicas capaces de traducir magnitudes en probabilidades y encontramos patrones y pistas que nos acercaban cada vez más a aquellos puntos en el firmamento. La ciencia nos hizo soñar y, como nómadas, sentimos el impulso de lanzarnos a conocer esos pálidos centelleos en la noche con la esperanza de encontrar, por qué no, alguien o algo que nos confirme que somos un punto pálido más. Que la vida, aun siendo extraordinaria, no es casual ni mucho menos un “encuentro fortuito”. 
La imaginación es un arma poderosa, y conviene utilizarla con cautela. A día de hoy los instrumentos que nos permiten detectar exoplanetas tienen una limitación técnica que nos limita considerablemente. Somos capaces de analizar las atmósferas de planetas gigantes gaseosos, pero todavía no podemos analizar con precisión las de aquellos planetas que se identifican más con el tamaño de la Tierra. Las nuevas misiones de detección de exoplanetas como ARIEL serán nuestras puntas de lanza más sofisticadas. Con ellas esperamos poder analizar los componentes químicos de un planeta en busca de biomarcadores que sugieran la existencia de vida. 
Camilla Danielski, investigadora del Instituto de Astrofísica de Andalucía IAA-CSIC, resume: “Para saber si un planeta es o no habitable primero necesitamos saber si tiene una atmósfera. Que un planeta se encuentre dentro de la zona de habitabilidad no quiere decir que sea habitable; todo dependerá del tipo de formación que haya tenido el planeta y de la evolución que haya tenido su atmósfera dentro de todo ese proceso. Los estudios de atmósferas no son algo tan novedoso; lo que sí es novedoso es que seamos capaces de caracterizar atmósferas de pequeños planetas, ya que antes solo podíamos hacerlo con los planetas gigantes que, desde el punto de vista de la Tierra, no son habitables”. 
En nuestro viaje estelar, la humanidad debe afrontar dos grandes retos: el primero, sin duda, será ser capaces de detectar la posible existencia de vida. A este reto se suma una cantidad de variables vertiginosas que no dependen de nosotros. ¿Es posible que surja vida de la misma forma en que se ha originado en nuestro planeta? De ser así, ¿se encuentra en un nivel de desarrollo tecnológico similar al nuestro, de modo que exista una posible vía de comunicación entre las dos civilizaciones? ¿Cómo de factible es que la vida prevalezca y sea capaz de evolucionar sin poner en riesgo su propia existencia? El investigador del Centro de Astrobiología del CSIC (CAB-INTA) Carlos Briones se considera partidario de pensar que la vida siempre encuentra la manera de adaptarse: “La vida, como tú bien dices, es muy resiliente, muy tozuda. Se adapta, se abre camino, y la evolución por selección natural te ayuda a sobrevivir en entornos increíbles y resistiendo rangos muy amplios de las variables fisicoquímicas”. 
Una vez superada esta primera barrera -propia y externa-, todavía debemos enfrentarnos a un desafío complejo y difícil de encajar como nómadas universales: ¿Estaremos a la altura de nuestros predecesores?