Astronomía
21 de Julio del 2022 a las 02:19 AM
Braylin Payano
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TRAPPIST-1e, un exoplaneta rocoso en la zona habitable de una estrella a 40 años luz de la Tierra
Los ingredientes para la vida están repartidos por todo el universo, solo tenemos que encontrarlos.
Los elementos para la vida están repartidos por todo el universo. Aunque la Tierra es el principal lugar conocido por la humanidad con vida, distinguir la vida más allá de la Tierra es un objetivo importante de la astronomía y la ciencia planetaria actuales.
Somos dos investigadores que estudian los exoplanetas y la astrobiología. Gracias a los telescopios de última generación, como el telescopio espacial James Webb, los especialistas como nosotros podrán calibrar en breve la cosmética sintética de los climas de los planetas que rodean las distintas estrellas. La expectativa es que al menos uno de estos planetas tenga una marca sustancial de vida.
Exoplanetas sostenibles
La vida podría existir en el sistema basado en el sol donde hay agua fluida – como los manantiales subterráneos de Marte o en las extensiones de la luna Europa de Júpiter. Sea como fuere, la búsqueda de vida en estos lugares es increíblemente problemática, ya que es difícil llegar a ellos e identificar la vida requeriría el envío de una prueba que devolviera ejemplos reales.
Numerosos expertos espaciales aceptan que hay una oportunidad decente de que la vida exista en planetas que giran alrededor de otras estrellas, y es concebible que sea allí donde se encuentre inicialmente la vida.
Las estimaciones hipotéticas recomiendan que sólo en el sistema de la Vía Láctea hay alrededor de 300 millones de planetas posiblemente sostenibles y unos cuantos planetas habitables del tamaño de la Tierra en un radio de tan sólo 30 periodos de luz de la Tierra, básicamente los vecinos cósmicos de la humanidad. Hasta el momento, los cosmólogos han encontrado más de 5.000 exoplanetas, entre ellos muchos posiblemente habitables, utilizando métodos tortuosos que actúan sobre lo que significa un planeta para su estrella cercana. Estas estimaciones pueden proporcionar a los expertos espaciales datos sobre la masa y el tamaño de un exoplaneta, pero no mucho más.
Búsqueda de bioseñales
Para distinguir la vida en un planeta lejano, los astrobiólogos se concentran en la luz de la estrella que se ha comunicado con la superficie o la atmósfera de un planeta. En caso de que el entorno o la superficie hayan sido modificados por la vida, la luz podría transmitir una señal, llamada “bioseñal”.
Durante la mayor parte de su presencia, la Tierra ostentó un entorno sin oxígeno, a pesar de que facilitaba la vida básica unicelular. La biosignatura de la Tierra fue excepcionalmente débil durante este primer periodo. Eso cambió repentinamente hace 2.400 millones de años cuando otro grupo de crecimiento verde avanzó. El crecimiento verde utilizó un curso de fotosíntesis que produce oxígeno libre – oxígeno que no está sintéticamente adherido a algún otro componente. Desde entonces, el clima de la Tierra, lleno de oxígeno, ha dejado áreas de fuerza para una biofirma efectivamente distinguible en la luz que la atraviesa.
En el momento en que la luz salta de la capa exterior de un material o atraviesa un gas, ciertas frecuencias de la luz están destinadas a quedar atrapadas en la superficie del gas o del material más que otras. Esta captación específica de las frecuencias de la luz es la razón por la que los objetos son de distintas variedades. Las hojas son verdes porque la clorofila es especialmente buena para captar la luz en las frecuencias roja y azul. Cuando la luz incide en una hoja, las frecuencias rojas y azules son ingeridas, pasando en general a la luz verde para devolverla.
El ejemplo de la falta no está del todo fijado por la creación particular del material con el que coopera la luz. En este sentido, los observadores de estrellas pueden aprender algo sobre la creación del entorno o la superficie de un exoplaneta, por lo general, estimando el tono particular de la luz que proviene de un planeta.
Esta estrategia puede utilizarse para percibir la presencia de determinados gases del aire relacionados con la vida -como el oxígeno o el metano-, ya que estos gases dejan marcas muy concretas en la luz. También puede utilizarse para identificar variedades no convencionales en la capa exterior de un planeta. En la Tierra, por ejemplo, la clorofila y los diferentes tonos que las plantas y el crecimiento verde utilizan para la fotosíntesis captan frecuencias explícitas de luz. Estos tonos producen colores característicos que pueden distinguirse utilizando una delicada cámara infrarroja. Si de alguna manera se lograra ver esta variedad rebotando en la capa exterior de un planeta lejano, posiblemente significaría la presencia de clorofila.
Telescopios en el espacio y en la Tierra
Hace falta un telescopio increíblemente potente para identificar estos cambios sin pretensiones en la luz procedente de un posible exoplaneta. Por el momento, el principal telescopio preparado para realizar tal logro es el nuevo telescopio espacial James Webb. Al iniciar las operaciones científicas en julio de 2022, James Webb realizó un examen del rango del exoplaneta gigante de gas WASP-96b. El alcance mostró la presencia de agua y niebla, sin embargo un planeta tan enorme y caliente como WASP-96b probablemente no va a tener vida.
No obstante, esta primera información demuestra que James Webb está equipado para reconocer débiles marcas de sustancias en la luz procedente de exoplanetas. Dentro de muy poco, Webb se dispone a girar sus espejos hacia TRAPPIST-1e, un planeta posiblemente del tamaño de la Tierra a unos simples 39 años luz de la Tierra.
Webb puede buscar biofirmas concentrándose en los planetas cuando pasan por delante de sus estrellas anfitrionas y captando la luz estelar que se canaliza a través de la atmósfera del planeta. Sin embargo, Webb no fue concebido para mirar eternamente, por lo que el telescopio está simplemente preparado para investigar un par de universos posiblemente habitables más cercanos. Además, puede distinguir los cambios en los grados climáticos del dióxido de carbono, el metano y el vapor de agua. Mientras que las mezclas específicas de estos gases pueden proponer la vida, Webb no puede reconocer la presencia de oxígeno no ligado, que es la señal más fundamentada para siempre.
Las ideas que impulsan los futuros telescopios espaciales, considerablemente más impresionantes, incorporan diseños para obstruir la luz brillante de la estrella anfitriona de un planeta para descubrir la luz estelar reflejada por el planeta. Esta idea es como utilizar la mano para obstruir la luz del día para ver más fácilmente algo en algún lugar lejano. Los futuros telescopios espaciales podrían utilizar pequeños velos interiores o enormes cohetes exteriores en forma de paraguas para hacer esto. Cuando se obstruye la luz de las estrellas, resulta mucho más sencillo concentrarse en la luz que sale de un planeta.
También hay tres enormes telescopios terrestres que se están desarrollando actualmente y que querrán buscar las bioseñales: el Giant Magellen Telescope, el Thirty Meter Telescope y el European Extremely Large Telescope. Cada uno de ellos es innegablemente más impresionante que los telescopios existentes en la Tierra, y a pesar del debilitamiento del clima terrestre que contorsiona la luz de las estrellas, estos telescopios podrían posiblemente probar los aires de los universos más cercanos en busca de oxígeno.
¿Es ciencia o topografía?
En cualquier caso, utilizando los telescopios más impresionantes de las próximas décadas, los astrobiólogos podrían tener la opción de distinguir las biofirmas sólidas entregadas por los universos que han sido totalmente cambiados por la vida.
Trágicamente, la mayoría de los gases emitidos por la vida terrestre también pueden ser creados por procesos no biológicos: tanto las vacas como los volcanes emiten metano. La fotosíntesis produce oxígeno, sin embargo la luz del día lo hace cuando divide las partículas de agua en oxígeno e hidrógeno. Hay una oportunidad decente de que los cosmólogos distingan algunos positivos engañosos mientras buscan vida lejana. Para ayudar a excluir los aspectos positivos engañosos, los observadores de las estrellas deben comprender un planeta de interés en todo momento para comprender si sus ciclos geológicos o barométricos podrían personificar una bioseñal.
La próxima era de estudios de exoplanetas puede posiblemente hacer el examen de abogado certificado de la evidencia fenomenal que se espera para demostrar la presencia de vida. La descarga de información primaria del telescopio espacial James Webb nos proporciona una sensación del interesante avance que no está lejos.
Fuente: Space.com
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Planetas habitables, Vida extraterrestre, Exoplanetas
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