miércoles, 29 de octubre de 2014

Viendo la Tierra como un exoplaneta

 Si una nave alienígena se acercara a la Tierra podría ver las luces de nuestras ciudades y percibir la contaminación de nuestra atmósfera. Pero, ¿y si los extraterrestres buscan signos de vida en la Tierra desde un punto más lejano?

Esta cuestión tiene una gran importancia para los científicos que buscan planetas fuera de nuestro Sistema Solar. El telescopio espacial Kepler es uno de los instrumentos científicos cuya finalidad es precisamente encontrar estos mundos lejanos. Una vez que conocemos el tamaño y la ubicación del exoplaneta, el siguiente paso es examinar la composición química de sus atmósferas.

 A distancias estelares, sólo podemos ver a los exoplaneta como pequeños puntos de luz, por lo que es difícil imaginar que algún día vayamos a descubrir mucho más sobre ellos. Por ello, en la actualidad,  a la espera de que avance la tecnología para estudiar cuerpos similares a la Tierra, sólo podemos examinar los componentes de algunos planetas gigantes gaseosos.

"Estamos estudiando cómo utilizar las observaciones de la propia Tierra para entender cómo debemos planificar las futuras investigaciones con la próxima generación de telescopios", dijo Robert Fosbury, del ESO.

Fosbury y Fei Yan examinaron la sombra de la Tierra durante el eclipse lunar que se produjo en 10 de diciembre de 2011. Su objetivo era estudiar nuestro mundo como si fuese un exoplaneta mediante el análisis de su sombra, centrándose en los indicadores que podrían indicar la presencia de vida.

Un eclipse lunar es más fácil de observar que un eclipse total de Sol. Este fenómeno es visible desde cualquier lugar en el que la Luna se encuentre sobre el horizonte. Sin embargo, la totalidad de un eclipse solar sólo puede observarse desde una pequeña franja de la Tierra.

Los científicos emplearon un espectrógrafo de alta resolución instalado en un telescopio de 2,16 metros en Xinglong, y enfocaron cerca del cráter Tycho, lugar donde la Luna tiene una alta reflectividad. De esta forma pudieron aprender más sobre el espectro de la Tierra estudiando su sombra en la Luna. Los espectros son como una firma en la que los investigadores pueden investigar la presencia de determinados elementos en la muestra a estudiar. De hecho, en la actualidad, ya se utilizan los espectrógrafos para estudiar los átomo y moléculas presentes en la atmósfera o la superficie de los planetas del Sistema Solar.

Los astrónomos asemejan la luz de la Tierra reflejada por la Luna a lo que observan cuando un exoplaneta transita por delante de su estrella madre. En este caso, los astrónomos comparan el espectro obtenido antes y durante el tránsito del planeta para evaluar sus variaciones durante el eclipse. Del mismo modo, los científicos analizaron el espectro de la Luna durante el eclipse y tras él.

Después de la eliminación de los efectos locales, los científicos se llevaron algunas sorpresas al analizar los datos. Por ejemplo, no han detectado tanto vapor de agua como en los datos obtenidos en otro eclipse lunar producido el 2009. Esta diferencia podría deberse a que el eclipse de Luna de 2009 abarcaba gran parte del hemisferio norte, mientras que el eclipse de 2011, proyectaba la sombra de la Antártida, donde la mayor parte del agua está  congelada y no en la atmósfera.

Otra sorpresa fue la abundancia de dióxido de nitrógeno. Normalmente el dióxido de nitrógeno es considerado como un contaminante producido por la actividad humana. Antártida, sin embargo, es un lugar bien desocupado. Pero los volcanes en erupción pueden producir dióxido de nitrógeno. En este caso, el volcán (Mount Erabus) no pudo haber sido lo suficientemente potente como para producir estas grandes cantidades de dióxido de nitrógeno. La investigación adicional reveló que el dióxido de nitrógeno era un subproducto del óxido de nitrógeno (que es producido naturalmente por microbios) y que luego se mantuvo en la atmósfera y reaccionó con el ozono, creando dióxido de nitrógeno. Por lo tanto, si observamos estos compuestos en un exoplaneta podrían indicar la presencia de actividad volcánica, e incluso de vida. Pero aunque el dióxido de nitrógeno se asocia generalmente con la contaminación, hay otros compuestos que también nos pueden ayudar a estudiar la posible habitabilidad del exoplaneta. Por ejemplo, el propio ozono es uno de los indicadores con los que actualmente están trabajando los investigadores.

Los científicos siguen trabajando en esta línea para mejorar sus estudios sobre la habitabilidad planetaria.


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