Atmósferas planetarias: busca la luz de la vida con la ayuda de Penélope



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Recreación de un exoplaneta y la estrella doble sobre la que gira.
Recreación de un exoplaneta y la estrella doble sobre la que gira.

Imaginemos por un momento a una Penélope que, cansada de esperar a que Ulises le haga y deshaga los calcetines del sudario de su suegro, decide hacer algo más productivo con su vida y se aventura en el sector de la aeronáutica espacial. Siendo inteligente, ella razona que si su esposo estuviera en este planeta ya estaría de regreso, por lo que construye un cohete y le dice a las mismas personas que se había entretenido con el tapete que va en busca de Ulises en el espacio. Conduce rápido, después de todo, es mucho más divertido que el crochet y se dirige a las estrellas. Y, si Homer pudo permitirse el lujo de centauros, cíclopes, sirenas y conversaciones con los muertos en su Odisea, yo, un simple mortal, puedo permitirme transferir el conocimiento científico al pasado, así que mi Penélope, además de estar dotada de cerebro, la Los últimos avances de la astrofísica de la Tierra, ha sido informada sobre los planes de las principales agencias espaciales de la Tierra, misiones que espera completar con su viaje de investigación galáctica.

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En realidad, el objetivo de Penélope es la búsqueda de vida extraterrestre, por lo que los primeros pasos se realizan en los lugares del Sistema Solar con mayores posibilidades de albergarlo. Pasa por Io y Europa, dos lunas de Júpiter, y le parece poco probable que su marido, al ser macroscópico, esté entre los 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 demasiado 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, recolecta muestras in situ que serán analizadas en busca de signos de vida, pero esos planes se dejan para las próximas misiones del QUE (Agencia Espacial Europea) y la MACETA.

No hay muchas opciones además de intentar capturar esa luz tenue 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 albergar la vida según el conocimiento transferido desde una Tierra pospandémica y sobrecalentada? No está claro a qué dios 4.786 planetas confirmados (a partir del 19 de julio de 2021) han marcado el rumbo, especialmente porque todos menos uno, Proxima b, están muy lejos, incluso para un personaje imaginario que se mueve a la velocidad de la luz. Así que decida sabiamente que debido a 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 esa luz tenue 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 punto de vista 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 de la Tierra filtra la luz del Sol. detectó la primera atmósfera en 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 por el telescopio espacial Hades Hubble. La técnica es un poco más complicada de lo descrito en un post, pero de esta forma se han medido las atmósferas de exoplanetas que contienen agua, también metano, monóxido y dióxido de carbono y helio. Para utilizar esta técnica, necesitamos planetas en tránsito (hemos visto 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 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. Incluso si algo puede hacer JWST o ELT Con planetas terrestres cerca, planetas como la Tierra no se pueden observar directamente con la tecnología actual. Por este motivo y hasta ahora, la luz atmosférica solo se ha detectado en unas pocas decenas de grandes planetas, entre los miles conocidos. Algo que cambiará muy pronto con el lanzamiento de ARIEL, una misión de la ESA que medirá la atmósfera de cientos de planetas en tránsito, la mayoría de los cuales son gigantes gaseosos calientes y templados que orbitan cerca de su estrella.

Hasta la fecha, el método más eficaz para detectar las atmósferas de los exoplanetas es esperar, desde nuestro punto de observación en la Tierra o con los telescopios que hemos puesto en órbita, a que el exoplaneta pase por delante de su estrella anfitriona.

Si Penélope se hubiera movido a solo 32 años luz de la Tierra (un poco más de lo que le tomó a su esposo regresar), incluso con el telescopio más sensible disponible hoy en su nave espacial, no podría haber identificado la Tierra como un planeta habitable. A pesar de que la Tierra a esa distancia es más brillante que las galaxias más débiles medidas por 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 como conejos en el camino cegado por los faros de los coches. Para volver necesitaría el Telescopio espacial romano, HabEx o LA VIDAProyectos que aún no se han hecho realidad, pero con los que se podría medir la luz directa de las atmósferas de pequeños planetas cercanos en órbitas terrestres 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 una sección donde nuestro conocimiento del universo se presenta cualitativa y cuantitativamente. 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 1 átomo por metro cúbico, aunque paradójicamente hay quintillones de átomos por metro cúbico en nuestro entorno. , que nos invita a reflexionar sobre nuestra existencia y la presencia de la vida en el universo. La sección consta de Pablo G. Pérez González, investigadora del Centro de Astrobiología; Patricia Sánchez Blázquez, Catedrático de la Universidad Complutense de Madrid (UCM); sí Eva Villaver, investigadora del Centro de Astrobiología.

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