Detectar oxígeno en planetas cercanos

Recreación de un exoplaneta / Imagen de ChadoNihi en Pixabay

¿Los telescopios espaciales pueden identificar con rapidez las condiciones atmosféricas de exoplanetas similares a la Tierra? Con una nueva técnica es posible. Desarrollan un método prometedor para detectar oxígeno en planetas cercanos que orbitan alrededor de estrellas como el Sol.

 

Cordis / ¿A veces no se pregunta si hay vida más allá de nuestro sistema solar? ¿Y si los científicos encontraran un planeta vecino similar a la Tierra que orbitara alrededor de una estrella como el Sol?

Cuando los científicos empezaron a descubrir exoplanetas (planetas que orbitan alrededor de estrellas diferentes al Sol), la cifra oficial superaba los cuatro mil

Según la Administración Nacional de Aeronáutica y el Espacio (NASA), desde principios de la década de los años noventa del siglo pasado, cuando los científicos empezaron a descubrir exoplanetas (planetas que orbitan alrededor de estrellas diferentes al Sol), la cifra oficial superaba los cuatro mil. Encontrar exoplanetas con atmósferas e identificar su composición atmosférica es un paso fundamental para localizar lugares con señales de vida.

Con el apoyo parcial del proyecto ESCAPE, financiado con fondos europeos, un equipo de investigadores ha encontrado un nuevo método para acelerar la búsqueda de vida fuera de nuestro planeta. Los investigadores publicaron sus conclusiones en la revista «Nature Astronomy».

Para encontrar vida o, incluso, condiciones habitables más allá de nuestro sistema solar, los científicos deben utilizar observaciones terrestres y espaciales, como las facilitadas por el Satélite de Sondeo de Exoplanetas en Tránsito de la NASA y el telescopio espacial James Webb, cuyo lanzamiento está programado para 2021.

Los marcadores físicos que indican la existencia de vida se podrían detectar con telescopios como el Webb pero, ¿qué deberían buscar para determinar si un planeta tiene mucho oxígeno?

El agua líquida de la superficie podría generar condiciones habitables, ya que podría producir formas de vida que interactúen con la atmósfera mencionada. Estas formas de vida podrían crear biofirmas que impliquen composiciones gaseosas similares a las de la Tierra actual (oxígeno, ozono, metano, dióxido de carbono y vapor de agua) o a las de la Tierra de hace 2 700 millones de años (principalmente, metano y dióxido de carbono).  Estos marcadores físicos que indican la existencia de vida se podrían detectar con telescopios como el Webb pero, ¿qué deberían buscar para determinar si un planeta tiene mucho oxígeno?

En el estudio publicado en «Nature Astronomy», «los investigadores identificaron una fuerte señal que las moléculas de oxígeno producen al chocar», tal y como se explica en una nota de prensa de la Asociación de Universidades de Investigación Espacial(USRA, por sus siglas en inglés).

«Antes de nuestro trabajo, se pensaba que era imposible detectar oxígeno a niveles similares a los de la Tierra con el Webb, pero hemos identificado un método prometedor para detectarlo en sistemas planetarios cercanos», cuenta Thomas J. Fauchez, autor principal del estudio.

En el estudio publicado en «Nature Astronomy», «los investigadores identificaron una fuerte señal que las moléculas de oxígeno producen al chocar»

En la misma nota de prensa, el profesor añade lo siguiente: «Esta señal de oxígeno se conoce desde principios de la década de los años ochenta del siglo pasado gracias a estudios atmosféricos de la Tierra, pero nunca se había estudiado en la investigación de exoplanetas».

 

Simulaciones por ordenador

Los investigadores se han centrado en crear modelos informáticos de la atmósfera y simular las firmas de oxígeno de un exoplaneta que orbita una estrella enana M (también conocida como estrella enana roja), el tipo de estrella más común en el universo.

Como las enanas M, que son mucho más pequeñas, frías y débiles que el Sol, suelen ser más activas e irradiar una luz ultravioleta intensa, los investigadores han estudiado cómo su radiación afectaría a las atmósferas de sus planetas. Han simulado cómo cambiarían los colores que componen la luz de la estrella cuando dichos planetas pasasen frente a ella.

Cuando la luz de la estrella atraviesa la atmósfera del exoplaneta, el oxígeno absorbe algunos colores (longitudes de onda) de la luz

La nota de prensa de la USRA señala: «Cuando la luz de la estrella atraviesa la atmósfera del exoplaneta, el oxígeno absorbe algunos colores (longitudes de onda) de la luz. En este caso, luz infrarroja con una longitud de onda de 6,4 micrómetros. Al chocar las moléculas de oxígeno unas con otras o con otras moléculas de la atmósfera del exoplaneta, la energía de la colisión pone a la molécula de oxígeno en un estado especial que le permite absorber la luz infrarroja de forma temporal».

Esta señal de absorción será lo que detecten los instrumentos de los telescopios como el Webb. El proyecto ESCAPE (Exploring Shortcuts for the Characterization of the Atmospheres of Planets similar to Earth) en curso se inició para identificar con rapidez la composición atmosférica de planetas similares a la Tierra con telescopios terrestres y espaciales ya existentes.

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