Atmósferas planetarias: la búsqueda de la luz de la vida con la ayuda de Penélope  Espacio vacío

Atmósferas planetarias: la búsqueda de la luz de la vida con la ayuda de Penélope Espacio vacío

Descanse sobre un exoplaneta y la estrella doble sobre la que gira.

Imaginemos por un momento a Penélope, quien, cansada de esperar a que Ulises le haga y desabroche los calcetines para la manta de su suegro, decide hacer algo más productivo con su vida y se embarca en el sector aeroespacial. Como ser inteligente, piensa que si su esposo hubiera estado en este planeta, habría regresado, por lo que construye un cohete y le dice a las mismas personas que se divirtió con el tapete, que debería ir en busca de Ulises en el espacio. . Cabalga rápido, después de todo es mucho más divertido que el crochet y va hacia las estrellas. Y si Homero pudiera permitirse centauros, cíclopes, sirenas y conversaciones con los muertos en su Odisea, yo, un simple mortal, podría permitirme trasladar conocimientos científicos al pasado, para que mi Penélope, además de estar mentalmente equipada con lo último Avances en la astrofísica de la Tierra, está informada sobre los planes de las principales agencias espaciales de la Tierra, misiones que espera complementar con su viaje de investigación galáctica.

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De hecho, el objetivo de Penélope es buscar vida extraterrestre, por lo que las primeras paradas se realizan en los lugares del sistema solar con más posibilidades de retención. Pasa por Io y Europa, dos lunas de Júpiter, y considera improbable que su marido, al ser macroscópico, esté entre volcanes o bajo los 150 km de capa de hielo que cubre la superficie (la verdad es que él tampoco tuvo entrenamiento). . Continúa su viaje hacia Titán, la luna de Saturno, y como no le gusta demasiado el olor a metano en su atmósfera, decide probar suerte en Encelado, que está en la misma salida de la autopista que Saturno, donde él pasa unos días agradables disfrutando de unos baños hidrotermales. Antes de continuar su viaje, recogió muestras en el sitio, que serán analizadas en busca de signos de vida, pero estos planes se dejan para las próximas misiones de la ESA (Agencia Espacial Europea) y la NASA.

No hay muchas otras opciones que intentar capturar esta luz tenue para descubrir si las condiciones del exoplaneta son potencialmente habitables.

Como ella hizo y pagó el cohete, Penélope decide ir más allá. ¿Pero donde? ¿Qué lugar podría albergar vida según los conocimientos transferidos desde una Tierra post-pandémica y sobrecalentada? No está claro cuál de los 4786 planetas confirmados (al 19 de julio de 2021) apuntar, especialmente porque todos menos uno, Proxima b, están muy lejos, incluso para un personaje de ficción que se mueve a la velocidad de la luz. Así que decida sabiamente que, debido a que las distancias son tan grandes, el mejor indicador de lo que hay debajo puede ser la composición de la atmósfera del planeta. De hecho, no hay muchas opciones además de intentar capturar esta luz tenue para averiguar si las condiciones del exoplaneta son potencialmente habitables.

Estudió y descubrió que hasta la fecha, el método más eficaz para detectar atmósferas exoplanetarias es esperar a que el exoplaneta pase frente a su estrella anfitriona desde nuestro campo de visión o con los telescopios que hemos colocado en órbita. Entonces, cuando una pequeña cantidad de luz estelar atraviesa la atmósfera del planeta, se pueden detectar moléculas o átomos que absorben la luz en ciertas longitudes de onda, al igual que la atmósfera de la Tierra filtra la luz del sol. Así fue como se descubrió la primera atmósfera de un exoplaneta, HD 209458b, el elemento encargado de absorber la luz en este caso es el sodio, y el instrumento con el que se realizó el descubrimiento es ignífugo y fue traído por el Telescopio Espacial Hubble Hades solo dos Hace días. La técnica es un poco más complicada de lo que se puede describir en una publicación, pero de esta forma se miden las atmósferas de exoplanetas, que contienen agua, también metano, monóxido y dióxido de carbono y helio. Para utilizar esta técnica, necesitamos planetas de tránsito (vistos por nosotros pasando frente a la estrella) y planetas como Júpiter, Neptuno y super-Tierras en órbitas tan pequeñas que el año en estos mundos dura solo unos pocos días, 4 o 5 ( en lugar de 365 en la Tierra). La fracción de luz estelar que atraviesa la atmósfera de un exoplaneta en tránsito es muy pequeña, lo que limita tanto los telescopios e instrumentos que se pueden utilizar como el sistema planetario que se puede observar. Aunque JWST o ELT podrán hacer algo con los planetas terrestres cercanos, los planetas como la Tierra no se pueden observar directamente con la tecnología actual. Por esta razón, hasta ahora se ha encontrado luz de la atmósfera en solo unas pocas docenas de planetas grandes de los miles conocidos. Algo que cambiará muy pronto con el lanzamiento de ARIEL, una misión de la ESA que medirá las atmósferas de cientos de planetas en tránsito, la mayoría de ellos gigantes gaseosos calientes y moderados que orbitan cerca de su estrella.

Hasta la fecha, el método más eficaz para detectar atmósferas exoplanetarias es esperar, desde nuestro punto de vista en la Tierra o con los telescopios que hemos colocado en órbita, a que el exoplaneta pase por delante de su estrella receptora.

Si Penélope se hubiera movido a solo 32 años luz de la Tierra (un poco más de lo que necesitaba para regresar), incluso equipada en su nave espacial con el telescopio más sensible disponible en la actualidad, no habría podido determinar la Tierra como un planeta habitable. A pesar de que la Tierra a esta distancia es más brillante que las galaxias más débiles medidas por el Telescopio Espacial Hubble, el Sol emite 10 millones de veces más luz que la Tierra en el rango en el que JWST será sensible, se encontrará como conejos en la carretera, cegada por los faros del coche. Para poder regresar, necesitará el Telescopio Espacial Romano, HabEx o LIFE, proyectos que aún no se han hecho realidad, pero con los que se puede dirigir la luz de las atmósferas de pequeños planetas cercanos en órbitas similares a la de la Tierra alrededor del sol. medirse.

Eva Vilaver Es investigadora del Centro de Astrobiología, dependiente del Consejo Supremo de Investigaciones y del Instituto Nacional de Tecnología Aeroespacial (CAB / CSIC-INTA).

Espacio vacío Esta es una sección en la que nuestro conocimiento del universo se presenta cualitativa y cuantitativamente. Su propósito es explicar la importancia de entender el espacio no solo desde un punto de vista científico, sino también desde un punto de vista filosófico, social y económico. El nombre “vacío cósmico” se refiere al hecho de que el universo está y está, en su mayor parte, vacío, con menos de 1 átomo por metro cúbico, a pesar de que en nuestro entorno, paradójicamente, hay quintillones de átomos por metro cúbico. , que nos invita a reflexionar sobre nuestra existencia y la presencia de la vida en el universo. La sección está compuesta por Pablo G. Pérez González, investigadora del Centro de Astrobiología; Patricia Sánchez Blasquez, Catedrático de la Universidad Complutense de Madrid (UCM); Y. Eva Vilaver, investigadora del Centro de Astrobiología.

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