En su infancia, David Ardila estaba fascinado por la ciencia ficción. De ahí su propósito por entender cómo funciona el universo y si las maravillas que se leen en los libros del género podrían ser posibles.
Estudió física en la Universidad de los Andes y actualmente es director Adjunto del Programa de Exploración de Exoplanetas de la NASA. Ardila vive un momento histórico en el que es posible responder a preguntas que han surgido desde el inicio de la humanidad.
Su trabajo en la NASA se centra en encontrar exoplanetas, caracterizarlos y descubrir si albergan vida.
Los exoplanetas son planetas que están fuera del sistema solar. Son diversos, pueden estar cubiertos completamente de océanos, ser ovalados y hasta tener la contextura de una esponja.
David agradece la base de su educación en Colombia y recuerda con especial cariño a dos profesores: Bernardo Gómez y Luis Quiroga, del Departamento de Física de la Facultad de Ciencias de Uniandes, quienes le enseñaron la importancia de entender los temas de manera intuitiva y profunda, más allá de lo que puedan decir las fórmulas.
Ilustración artística del púlsar de milisegundos conocido como PSR 1257+12, situado a 3.000 años luz en la constelación de Virgo. (Foto de MARK GARLICK/SCIENCE PHOTO LIBRA / MGA / Science Photo Library vía AFP)
Obtuvo un máster en Física en la Universidad de Purdue; otro en Ingeniería Astronáutica en la Universidad del Sur de California, USC; y el doctorado en Astrofísica de la Universidad de California, Berkeley. Ha explorado varias rutas en el campo académico y laboral, hasta llegar a su actual posición en la NASA.
En esta entrevista habla de su carrera y la exploración de exoplanetas, en una búsqueda de ampliar las percepciones de la formación de vida a la que conocemos los terrícolas.
¿Cómo fueron esos pasos para llegar a trabajar en la NASA?
Fueron bastante accidentados y aleatorios. Cuando uno estudia Física y quiere trabajar como físico o científico, es importante hacer un doctorado. Yo me gradué en el 92. Quería irme a ver el mundo. Escapar y ver qué se podía encontrar.
No había mucha ayuda en términos de cómo aplicar a universidades internacionales. Ahora es diferente, la Universidad tiene más perfil internacional, pero en esa época tenía muy poco. Yo apliqué por mi cuenta a una Universidad que se llama Purdue, al Departamento de Física, que era regular. Llegué a hacer un doctorado pensando que iba a ser el gran centro mundial de la Física y me pareció un sitio sin mucha energía. Estuve ahí un par de años, y volví a aplicar al doctorado a diferentes sitios y esta vez terminé en la Universidad de California en Berkeley, a un departamento de física que tiene asociado un departamento de astronomía.
K2-33b en ilustración. Uno de los exoplanetas más jóvenes detectados hasta la fecha mediante el telescopio espacial Kepler de la NASA. Foto: Envato.
¿Qué pasa una vez encuentra un lugar para sus estudios?
Yo seguía muy interesado en los mecanismos fundamentales del funcionamiento del universo. Eso me parece interesante. Pero yo quería trabajar en laboratorio y en cosas teóricas, y la astronomía tiene esta mezcla de trabajo de laboratorio, teoría y trabajo experimental que es atractiva.
Entonces hice mi doctorado en Física en el Departamento de Astronomía. De ahí empiezo una serie de trabajos tradicionales de astrónomo. Hice investigación en formación de estrellas, que está relacionada con la formación de planetas. Eventualmente trabajé para proyectos financiados por la NASA como telescopios espaciales y así comienzo a entrar en el medio. Por muchos años hice calibración de telescopios espaciales y en la gestión de la interacción entre la NASA y otras agencias espaciales.
En un momento decidí enfocarme en ingeniería y empecé con el desarrollo de nuevas misiones espaciales, con un componente científico de astronomía. Entro al Jet Propulsion Laboratory y a ser empleado de la NASA hace 7 años.
Háblenos de su trabajo hoy con exoplanetas ¿Qué son los exoplanetas?
Empecemos con la definición: nuestro sistema solar es una estrella en la mitad de ocho planetas. Y después de los ocho planetas hay un montón de rocas, de piedras, de las cuales Plutón es la más cercana y grande que se conoce. Eso se llama el Cinturón de Kuiper; esa es la arquitectura del sistema solar. Un exoplaneta es un planeta que está alrededor de una estrella que no es el Sol.
¿Cómo se descubre un exoplaneta?
La manera más productiva en los últimos años es mirar a las estrellas y por alguna coincidencia pasa el exoplaneta. Si el exoplaneta pasa frente a la estrella, el brillo de esta disminuye y después aumenta.
La estrella es una bola de gas caliente que emite luz, pero el exoplaneta es una roca o una bola pequeñita (opaca). Uno no ve el exoplaneta, pero ve el cambio de brillo de la estrella, y este es un cambio periódico.
Eso se llama método del tránsito, que es esencialmente un eclipse. Así, usando telescopios espaciales, es como se han descubierto la mayoría de exoplanetas.
Ilustración de K2-33b, uno de los exoplanetas más jóvenes detectados hasta la fecha mediante el telescopio espacial Kepler de la NASA. Realiza una órbita completa alrededor de su estrella en unos cinco días. Ilutración: NASA.
¿Y cómo pueden saber las características de los exoplanetas con estas observaciones?
Hay muchas cosas que se pueden hacer. Por ejemplo, cambia el brillo de la estrella y su color. Esto se debe a que, si el exoplaneta tiene atmósfera alrededor de él, la luz de la estrella pasa por la atmósfera del exoplaneta. Uno compara la luz de la estrella con el exoplaneta en tránsito y con el exoplaneta fuera de tránsito y la diferencia señala la composición de la atmósfera. Esto se llama espectroscopía de transmisión.
Al buscar un exoplaneta que sea como la Tierra, hay candidatos, pero no exactamente con atmósfera similar. Entonces: ¿si se detecta la composición de la atmósfera de nuestro planeta, podemos detectar la existencia de la vida? No sabemos.
Los astrónomos están divididos sobre eso porque hay procesos, que no tienen nada que ver con la vida, que pueden producir oxígeno, pero tal vez no producen la misma cantidad.
Hemos encontrado en los exoplanetas agua, dióxido de carbono, metano, elementos que están presentes en la Tierra, pero elementos como el oxígeno, que sean verdaderamente una señal de vida, no hemos encontrado.
¿Por qué insistimos en buscar vida en Marte? ¿Se debe a un deseo de colonizar ese planeta?
Tiene que ver con la potencial presencia de vida en el pasado o en el presente. Es posible que Marte tenga vida actual en el subsuelo, tiene agua congelada en la superficie, se ve en las imágenes y el agua congelada se sublima –pasa directamente de un estado sólido a gaseoso, sin pasar por un estado líquido–, pero puede que debajo de la Tierra haya condiciones donde exista el agua líquida.
Entonces Marte es un buen candidato para buscar vida, y no es solo por emigrar, sino porque puede responder preguntas como: ¿tienen la vida en Marte y en la Tierra un origen común o son conceptos de vida independientes?
Viajar a Marte sería interesante, aunque no estoy convencido de que en algún momento vamos a tener grandes colonias allí. En algún momento podría ser como la Antártica, donde la gente va, pasa un tiempo, hay estaciones de investigación, y se devuelve. Se convierte en algo de orgullo nacional. Se descubren muchas cosas interesantes, pero grandes ciudades en Marte con millones de personas, no veo esto sucediendo pronto.
Este concepto artístico muestra un sistema, denominado KOI-961, que alberga los tres exoplanetas más pequeños conocidos hasta ahora en órbita alrededor de una estrella distinta de nuestro Sol. (Fotografía de Ann Ronan Picture Library / Ann Ronan Picture Library / Photo12 vía AFP).
¿Y qué diría de la Luna? Hay proyectos, incluso privados, que quieren ir allí.
Lo de la Luna es más fácil, pero también me parece que hay un componente poco realista en términos de la escala del tiempo. Las condiciones son muy complicadas: la radiación que reciben los astronautas, la temperatura en la superficie es muy caliente o muy fría. Pero tiene la ventaja de que el tiempo de viaje es poco.
El viaje a Marte es de escala entre uno o dos años. Depende de cómo se haga el viaje, a la Luna es de 3 a 15 días. No es imposible pensar que haya colonias en la Luna, pero a veces se habla de estas como una manera de escapar cuando el planeta Tierra sea imposible de habitar, y eso me parece absurdo, porque siempre la solución más fácil será mejorar la manera como tratamos a la Tierra, en lugar de intentar adaptar un terreno súper complicado, agreste, como es el de la Luna o Marte.
Yo pienso que veremos tal vez colonias pequeñas en la Luna, en 20 o 30 años, pero a escala investigativa. A mí me gustaría hacer turismo si tuviera la posibilidad, esa sería una manera en que vamos a relacionarnos con estos cuerpos.
En el tiempo que lleva trabajando con exoplanetas, ¿un descubrimiento que le haya sorprendido de estos?
Lo que me ha sorprendido es la diversidad de los exoplanetas, hay mundos que no tienen contrapartida en el sistema solar.
El primer exoplaneta encontrado fue un exoplaneta que es un gigante gaseoso como Júpiter, súper cercano a su estrella, ese fue el 51 Pegasi b. Y ese exoplaneta no puede existir de acuerdo a las teorías de formación que tenemos.
Eso para mí es la razón por la cual la astronomía es espectacular, el universo siempre sorprende. Es muy fácil hacer descubrimientos nuevos, aunque es muy difícil entender lo que significan.
Hemos encontrado planetas cuya composición es consistente con estar hechos solo de agua líquida y que pueden ser candidatos a tener vida; no sabemos si hay que tener sólidos para la existencia de vida. Otros planetas tienen consistencias raras, por ejemplo, alguien hablaba de planetas como masmelos, esponjas con atmósferas tenues alrededor de ellas.
Siempre espero qué más vamos a encontrar. Es interesante porque estamos buscando vida en otros planetas, en las condiciones en que existe en la Tierra. En planetas pequeños, en cierta distancia de su estrella, con cierto tipo de estrella. Pero nos puede sorprender la existencia de vida en otros planetas, los nichos ecológicos pueden no ser los que esperamos.
Esencialmente el progreso científico está limitado por nuestra imaginación. En la Tierra hay vida en todas partes: en los pozos de petróleo, hay vida bacteriana en el fondo del mar, donde no hay luz. Lo que necesitamos es un poco de energía y de reacciones químicas para hacer vida. Entonces, es posible que el universo esté lleno de vida en nichos ecológicos que no entendemos cómo pueden funcionar.
Dice que lo han sorprendido los exoplanetas, pero ¿puede ser el planeta Tierra el más raro o especial hasta ahora?
Es el que conocemos y que nos permite vivir sin tanto trajín, si estuviéramos viviendo en la Luna o en Marte tendríamos que estar debajo de la tierra. La Tierra es donde hemos evolucionado, es el nicho al que estamos adaptados nosotros como animales.