Viendo Atmósferas de Exoplanetas desde la Tierra

Analizar moléculas en las atmósferas de exoplanetas solía ser una tarea exclusiva de los poderosos telescopios espaciales. Ahora, los astrónomos han utilizado un pequeño telescopio terrestre para identificar moléculas orgánicas atmosféricas en un planeta lejano.  El descubrimiento implica que los telescopios terrestres pudieran ser utilizados en la búsqueda de planetas habitables.


  
Basado en una publicación de NASA/JPL 
 

El Telescopio Infarrojo de la NASA en la cima del Mauna Kea, Hawai.Crédito de la imagen: NASA/Universidad de Hawai.

Los astrónomos de la NASA han demostrado que un David como telescopio puede abordar interrogantes tamaño Goliat en la búsqueda para estudiar planetas semejantes a la Tierra alrededor de otras estrellas. Su trabajo, presentado en la revista Nature, proporciona una nueva herramienta para los observatorios terrestres, prometiendo acelerar por años la búsqueda de moléculas prebióticas o relacionadas con la vida, en planetas que orbitan estrellas más allá de nuestro sistema solar. 

Los científicos informaron acerca de una nueva técnica utilizada en un telescopio terrestre relativamente pequeño para identificar una molécula orgánica en la atmósfera de un planeta del tamaño de Júpiter que se encuentra a casi 63 años luz de distancia.  La medición reveló detalles de las condiciones y composición atmosférica del exoplaneta; un logro sin precedentes para un observatorio terrestre. 

El nuevo y sorprendente descubrimiento proviene del Telescopio Infrarrojo de la NASA , un venerable telescopio de 3 metros de diámetro que opera desde hace 30 años en la cima del Mauna Kea, en Hawai,  y el cual ocupa el lugar 40 entre los telescopios terrestres. 

La novedosa técnica promete acelerar aún más el trabajo de estudio de  las atmósferas de los planetas al permitir las investigaciones desde la Tierra, las cuales anteriormente eran posible solo a través de  unos cuantos telescopios espaciales de alto rendimiento. “Con estas condiciones favorables de observación, esta labor sugiere que podemos detectar moléculas orgánicas en las atmósferas de planetas parecidos a la Tierra con los instrumentos actuales”, comentó el autor líder, Mark Swain, astrónomo del Laboratorio de Propulsión a Chorro de la NASA, en Pasadena, California.  Esto puede permitir avances rápidos y económicos en estudios centrados en las atmósferas de exoplanetas, acelerando así nuestra comprensión del creciente número de exoplanetas. 

Este concepto artístico muestra el sistema solar HD 189733 localizado a 63 años luz de distancia en la constelación de Vulpecula.

“El hecho de que hayamos utilizado un telescopio terrestre relativamente pequeño es emocionante, ya que esto implica que los telescopios terrestres más grandes, al utilizar esta técnica, pudieran ser capaces de caracterizar exoplanetas objetivo que sean parecidos a la Tierra”, mencionó Swain. 

Actualmente hemos descubierto más de 400 exoplanetas. La mayoría son gaseosos  como Júpiter, pero se cree que algunos sean grandes mundos rocosos, o “super-Tierras”.  Aún falta por descubrir un verdadero gemelo de la Tierra, un planeta del mismo tamaño y distancia de su estrella que el nuestro.   La misión Kepler de la NASA está ahora realizando la búsqueda desde el espacio, y se espera que encuentre varios de estos mundos terrestres al término de su primera misión de 3 años y medio. 

El 11 de agosto de 2007, Swain y su equipo giraron el telescopio infrarrojo hacia el cálido planeta tamaño Júpiter, HD 189733b en la constelación de Vulpecula. Cada 2.2 días, el planeta orbita una estrella de secuencia principal tipo K, la cual es ligeramente más fría y pequeña que nuestro Sol.  El planeta HD189733b ya ha ofrecido avances significativos en la ciencia exoplanetaria, que incluyen detecciones de vapor de agua, metano y dióxido de carbono, utilizando telescopios espaciales.  Al utilizar la nueva técnica, los astrónomos detectaron exitosamente dióxido de carbono y metano en la atmósfera del planeta HD189733b con un espectrógrafo, el cual divide la luz en sus componentes para revelar la distintivas firmas espectrales de los distintos productos químicos. Su labor principal fue el desarrollo de un novedoso método de calibración para eliminar los sistemáticos errores de observación causados por la variabilidad de la atmósfera terrestre y la inestabilidad derivada del desplazamiento del sistema del telescopio al rastrear su objetivo. 

Esta gráfica explica la manera en que los astrónomos miden las firmas de los químicos en la atmósfera de planetas que orbitan otras estrellas, los llamados exoplanetas. Haga click aquí para ampliar la imagen. Crédito de la imagen: NASA/JPL-Caltech.

“Como consecuencia de este trabajo, tenemos ahora la emocionante posibilidad de que otros, equipados adecuadamente con telescopios terrestres incluso relativamente más pequeños deberían ser capaces de caracterizar exoplanetas”, dijo John Rayner, científico de apoyo del Telescopio Infrarrojo de la NASA, quien construyó el espectrógrafo SpeX utilizado para estas mediciones.  “Hay días en los que incluso no podemos ver el Sol con el telescopio, y el hecho de que en otros días podamos ahora obtener un espectro de un exoplanta 63 años luz distante de la Tierra es asombroso”. 

En el curso de sus observaciones, el equipo encontró una inesperada emisión infrarroja brillante del metano que destaca en el lado diurno del planeta HD198733b, lo que indica cierto tipo de actividad en su atmósfera.  Swain mencionó que este desconcertante rasgo pudiera estar relacionado con el efecto de la radiación ultravioleta de la estrella madre del planeta al golpear la atmósfera superior del planeta, pero se necesita una investigación más detallada. “Esta característica indica las sorpresas que nos esperan al estudiar las atmósferas exoplanetarias”, agregó. 

“Un objetivo inmediato al utilizar esta técnica es caracterizar más enteramente la atmósfera de éste y otros exoplanetas, incluyendo la detección de moléculas orgánicas y posiblemente prebióticas”, como aquellas que precedieron la evolución de la vida en la Tierra, dijo Swain.  “Estamos listos para llevar a cabo esa tarea”.  Algunos objetivos iniciales serán las super-Tierras.  Utilizada en sinergia con observaciones desde el Hubble y el Spitzer de la NASA y el futuro Telescopio Espacial James Webb, la nueva técnica “nos dará una forma absolutamente brillante de caracterizar las super-Tierras”, mencionó Swain.

Artículo original en inglés.

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Category: Astrobiology Magazine

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Maestra de Inglés con certificación de la Universidad de Cambridge.

Comments (3)

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  1. HUGO PACILIO dice:

    CREO QUE DENTRO DE POCOS AÑOS SE PODRA OBTENER FOTOGRAFIAS DE ESOS EXOPLANETAS Y QUIZAS ALGUN INDICIO DE VIDA PRIMITIVA COMO BACTERIAS , ETC .

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