Es común ver en películas de ciencia ficción como los personajes se mueven sobre la superficie de planetas remotos de una manera similar a como lo hacemos nosotros en nuestro planeta tierra: no parecen pesar más ni menos, no avanzan más despacio ni pegan grandes saltos. En otras palabras, parece que interactúan en un entorno con la misma gravedad de superficie que experimentamos en nuestro planeta «g», que como ya lo sabemos tiene un valor que asciende a unos 9,8 metros por segundo al cuadrado. ¿Esto tiene sentido?
Como lo aprendimos en física básica, la aceleración que experimenta un cuerpo en la superficie de un planeta depende de su masa y su radio según la fórmula a = GM/R2 (donde G denota la constante de Newton, M la masa del planeta y R su radio). Tomando esto en cuenta, uno esperaría que en planetas con masas y tamaños distintos a los de la tierra tendrían valores diferentes de gravedad de superficie. De hecho esto si ocurre, lo podemos ver en la Luna, cuya gravedad superficial es aproximadamente g/6, o en Júpiter, donde supera los 2,5g. Si los guiones de películas se apegaran un poco mas a las leyes de la física, ¿no deberíamos ver efectos parecidos en numerosos planetas ficticios, como los célebres Tatooine o Alderaan de La guerra de las galaxias?
Sorprendentemente, parece que no. Hace algunos días se publico un estudio en la revista Astrobiology donde se menciona que aunque existen diferencias de masa y tamaño una fracción considerable de los planetas extrasolares descubiertos hasta ahora presenta una gravedad de superficie muy similar a la terrestre. El artículo, titulado «Walking on exoplanets: Is Star Wars right?» y firmado por Fernando Ballesteros, del Observatorio Astronómico de la Universidad de Valencia, y Bartolo Luque, de la Universidad Politécnica de Madrid (Luque es autor habitual de la sección «Juegos matemáticos» de Investigación y Ciencia), pone en evidencia una curiosa propiedad que los modelos de formación planetaria no parecen poder explicar y, de paso, otorga cierto rigor a buena parte de la escenografía a la que nos tienen acostumbrados las películas de ciencia ficción.
Para llevar a cabo este estudio, los investigadores acudieron a la base de datos exoplanets.org y calcularon cuánto debería valer la gravedad de superficie en aquellos exoplanetas para los que existe buena información confiable tanto de su masa como de su radio. Al hacerlo, los autores comprobaron que la mayoría de los planetas con masas comprendidas entre 1 y más de 100 masas terrestres presentaban una gravedad de superficie muy cercana a g. Por algún motivo, tanto en las llamadas «supertierras» como en aquellos planetas con masas similares a las de Neptuno o incluso Saturno, la densidad y el tamaño del astro parecen coordinarse para dar lugar a una gravedad superficial muy similar a la que experimentamos en la Tierra.
El resultado de Ballesteros y Luque se ve respaldado en nuestro propio sistema planetario: aunque Urano, Neptuno y Saturno son, respectivamente, 14, 17 y 95 veces más masivos que la Tierra, sus gravedades superficiales apenas varían entre 0,9g y 1,1g. Según explica Luque, los modelos de formación planetaria no predicen esta ley constante, sino leyes de potencias cuyo exponente cambia suavemente al pasar de los planetas completamente rocosos a los gigantes gaseosos.
¿Dice algo este resultado sobre la probabilidad de que exista vida en otros planetas?
«El único ejemplo de vida que tenemos es a 1g. Pero sabemos que gravedades bajas impiden la existencia de atmósferas indispensables para contener la radiación, por ejemplo, y también parece que la gravedad es un factor limitante en el crecimiento de los organismos unicelulares. De modo que, a gravedades altas, la vida compleja tal y como la conocemos se hace difícil de sustentar», concluye Luque.
