Atmósferas planetarias: en busca de la luz de la vida con la ayuda de Pénélope | Vacío cósmico

Imagina por un momento a una Penélope que, cansada de esperar a que Ulises le haga y deshaga calcetines para la mortaja de su padrastro, decide hacer algo más productivo con su vida y se aventura en el sector aeronáutico espacial. Como ser inteligente, ella razona que si su esposo estuviera en este planeta ya habría regresado, así que construye un cohete y le dice a las mismas personas que entretuvo con la alfombra que debe ir a buscarlo. ‘Odiseo en el espacio. . Cabalga rápido, después de todo, es mucho más divertido que enganchar, y se dirige hacia las estrellas. Y, si Homero pudo permitirse centauros, cíclopes, sirenas y conversaciones con los muertos en su Odisea, yo, un simple mortal, puedo permitirme trasladar el conocimiento científico al pasado, por lo tanto a mi Penélope, además de dotarme cerebralmente de los últimos avances en astrofísica terrestre, se le ha informado sobre los planes de las principales agencias espaciales de la Tierra, misiones que espera completar con su viaje de investigación galáctica.

De hecho, el objetivo de Penélope es buscar vida extraterrestre, por lo que las primeras paradas son en los lugares del sistema solar con más posibilidades de albergarla. Pasa por Ío y Europa, dos lunas de Júpiter, y le parece poco probable que su marido, al ser macroscópico, esté entre volcanes o bajo el casquete glaciar de 150 km que cubre la superficie (la verdad es que tampoco tenía taladro). Continúa su viaje hacia Titán, la luna de Saturno, y como no le gusta mucho el olor a metano en su atmósfera, decide probar suerte en Encelado, que está en la misma salida de la autopista, la de Saturno, donde pasa unos agradables días disfrutando de unos baños hidrotermales. Antes de continuar su viaje, toma muestras in situ 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 opciones además de intentar capturar esta tenue luz para discernir si las condiciones en un exoplaneta son potencialmente adecuadas para la vida.

Como ella hizo y pagó el cohete, Penélope decide ir más allá. Pero, ¿dónde, qué lugar podría refugiarse la vida según el conocimiento transferido desde una Tierra post-pandémica y sobrecalentada? No tiene claro a cuál de los 4.786 planetas confirmados (a fecha del 19 de julio del 2021) poner rumbo, sobre todo porque todos salvo uno, Próxima b, están muy lejos, incluso para un personaje de ficción que se mueve a la velocidad de la luz. Así que decida sabiamente que, dado que las distancias son tan grandes, la mejor indicación de lo que hay debajo puede ser la composición de la atmósfera del planeta. En realidad, no hay muchas opciones además de intentar capturar esta tenue luz para discernir si las condiciones en un exoplaneta son potencialmente adecuadas para la vida.

Estudia y encuentra que hasta la fecha, el método más eficaz para detectar las atmósferas de los exoplanetas es esperar, desde nuestro lugar de visión en la Tierra o con los telescopios que hemos puesto en órbita, a que el exoplaneta pase frente a su anfitrión. estrella. Entonces, cuando una pequeña fracción de la luz de las estrellas pasa a través de la atmósfera del planeta, se pueden detectar moléculas o átomos que absorben la luz en ciertas longitudes de onda, al igual que la atmósfera terrestre filtra la luz solar. Así fue como se detectó la primera atmósfera de un exoplaneta, HD 209458b, el elemento encargado de absorber la luz en este caso fue el sodio y el instrumento con el que se realizó la detección fue el retardante de llama y hace solo dos días traído desde el Hades Hubble Space Telescopio. La técnica es un poco más complicada de lo que da describir en un artículo, pero de esta forma se midieron atmósferas de exoplanetas que contienen agua, metano, monóxido y dióxido de carbono y helio. Para que se utilice esta técnica, se necesitan planetas en tránsito (que vemos pasar 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. Si bien JWST o ELT pueden hacer algo con los planetas terrestres cercanos, los planetas como la Tierra no se pueden observar directamente con la tecnología actual. Por esta razón y hasta ahora, la luz de las atmósferas solo se ha detectado en 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, en su mayoría gigantes gaseosos calientes y templados que orbitan cerca de sus estrellas.

Hasta la fecha, el método más eficaz para detectar las atmósferas de los exoplanetas 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 anfitriona.

Si Penélope solo se hubiera alejado 32 años luz de la Tierra (un poco más de lo que le tomó a su esposo regresar), incluso equipada en su nave espacial con el telescopio más sensible disponible en la actualidad, no podría haber identificado la Tierra como un planeta habitable. A pesar de que la Tierra a esta distancia es más brillante que las galaxias más débiles que ha medido el Telescopio Hubble, el Sol emite 10 millones de veces más luz que la Tierra en el rango en el que el JWST será sensible, se encontraría. forma de conejos en la carretera cegados por los faros de los coches. Para poder regresar necesitaría el Telescopio Espacial Romano, HabEx o LIFE, proyectos que aún no se han hecho realidad, pero con los que se podría medir la luz directa de las atmósferas de pequeños planetas vecinos en órbitas similares a la Tierra alrededor del Sol.

Eva villaver Es investigadora del Centro de Astrobiología, dependiente del Consejo Superior de Investigaciones Científicas y del Instituto Nacional de Tecnologías Aeroespaciales (CAB / CSIC-INTA).

Vacío cósmico Es un apartado en el que se presenta nuestro conocimiento del universo de forma cualitativa y cuantitativa. Tiene como objetivo explicar la importancia de comprender el cosmos 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 un átomo por metro cúbico, a pesar de que en nuestro entorno, paradójicamente, hay quintillones de átomos por metro cúbico. metro. , que nos invita a reflexionar sobre nuestra existencia y la presencia de la vida en el universo. La sección está formada por Pablo G. Pérez González, investigadora del Centro de Astrobiología; Patricia Sánchez Blazquez, catedrático de la Universidad Complutense de Madrid (UCM); sí Eva villaver, investigadora del Centro de Astrobiología.

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