Una gran idea: encontrar vida extraterrestre con un presupuesto reducido

Artículo publicado por Paul Raeburn el 17 de septiembre de 2012 en Discover

Miles de millones de planetas de nuestra galaxia tienen el potencial de albergar vida. Los astrónomos están desarrollando potentes pero asequibles formas de encontrarla.

El pasado diciembre de 2011 los astrónomos anunciaron con entusiasmo el descubrimiento de un planeta llamada Kepler 22b. A una distancia de 620 años luz, es el primer planeta encontrado por el telescopio espacial Kepler de la NASA que se encuentra situado en la zona de habitabilidad de su estrella (una región que puede albergar agua líquida, un requisito clave para la vida en la Tierra). Un ilustrador de la NASA llevó la noticia un paso más allá con la ilustración de más abajo, representando un sugerente mundo azul veteado de nubes, muy parecido al nuestro.

Kepler 22b

Kepler 22b Crédito: NASA


Desafortunadamente, Kepler no puede ofrecer ese nivel de detalle en los más de 2300 planetas similares descubiertos alrededor de otras estrellas. No nos puede confirmar si los planetas son rocosos, tienen oxígeno en su atmósfera, o presentan agua líquida en su superficie. En otras palabras, no puede decirnos lo que en realidad queremos saber: ¿Hay vida más allá de la Tierra?

A mediados de la década de 1990, cuando empezaron a descubrirse los primeros exoplanetas que orbitaban alrededor de otras estrellas, los ingenieros de la NASA propusieron algunas misiones que intentarían abordar esta pregunta. Una fue la “Terrestrial Planet Finder”, un telescopio espacial de más de 1000 millones de dólares que captaría la luz proveniente de los planetas de forma individual; posteriormente se usarían análisis espectroscópicos (separando la luz en sus diferentes longitudes de onda para determinar la composición de la atmósfera del planeta) para localizar moléculas afines a la vida como vapor de agua, oxígeno y metano.

Pero la NASA empezó a tener problemas presupuestarios, llevando a la paralización de la financiación del proyecto “Terrestrial Planet Finder” y de otros proyectos dedicados a al búsqueda de vida. Como resultado no había ninguna misión importante que promover cuando Kepler despegó en 2009.

“La realidad fiscal es frustrante”, comenta Mark Swain, astrofísico del Laboratorio de Propulsión a Chorro (Jet Propulsion Laboratory) de la NASA en Pasadena, California. “Pero, al mismo tiempo, es un reto emocionante tratar de encontrar la manera de continuar con todos estos importantes descubrimientos”.

Al paralizarse la financiación, la emoción en torno a los exoplanetas no ha hecho sino incrementarse. Los resultados obtenidos por Kepler están contribuyendo de forma convincente a engrosar el número total y la variedad de los descubrimientos planetarios. Otros estudios recientes sugieren que nuestra galaxia, la Vía Láctea, contiene más de 100 000 millones de planetas. Decenas de miles de millones de estos podrían, a su vez, disponer de las temperaturas adecuadas para la existencia de agua líquida. La recompensa de encontrar planetas potencialmente habitados tiene a los astrónomos dedicados en encontrar las vías para revivir el espíritu del “Terrestrial Planet Finder”, pero a partir de un presupuesto muy ajustado.

Maximizar el beneficio sin riesgos

El truco para mantener los costes bajo mínimos, es concentrarse en los planetas que giran alrededor de estrellas relativamente brillantes y cercanas (las más fáciles de detectar). Swain es el investigador principal del “Fast Infrared Exoplanet Spectroscopy Survey Explorer (FINESSE)”, una propuesta para un telescopio espacial de 30 pulgadas (76 centímetros) que investigaría más de 200 planetas que orbitan alrededor de estrellas cercanas para conocer datos de sus atmósferas y cómo se formaron. El telescopio estudiaría cada estrella para determinar cómo varía su luz al pasar un planeta por delante y por detrás de ella. Observando qué longitudes de onda son absorbidas al pasar la luz de la estrella a través de la atmósfera del planeta, los astrónomos pueden determinar si la atmósfera contiene agua, monóxido de carbono, metano y dióxido de carbono.

Paralelamente, un grupo de astrónomos dirigido por el MIT están desarrollando el “Transiting Exoplanet Survey Satellite”, o TESS, un satélite que contiene diversos telescopios que barrerían todo el cielo, buscando exoplanetas en la zona de habitabilidad de las estrellas más próximas y brillantes. TESS no realizaría el análisis espectroscópico por sí mismo; este trabajo se dejaría para los observatorios como el Telescopio Espacial Hubble o el próximo Telescopio Espacial James Webb (el cual será más grande y más potente que el Hubble y dispone de un espectrógrafo diseñado específicamente para el estudio de las atmósferas planetarias.

El pasado septiembre, la NASA dio 1 millón de dólares, tanto a FINESSE como a TESS, para que establezcan unos objetivos de misión más detallados. Si cualquiera de ellos se envía finalmente al espacio, dispondrá de un presupuesto de 200 millones de dólares (una fracción del que iba a disponer el proyecto Planet Finder rechazado en 2007) y una fecha de lanzamiento alrededor del 2016.

Oportunidad a corto plazo

Algunos astrónomos están realizando una aproximación todavía más austera, saltándose las grandes misiones espaciales en favor de iniciativas en la red, o de telescopios más pequeños para localizar exoplanetas cercanos.

MEarth es un proyecto de 1 millón de dólares para la búsqueda planetaria desde la superficie. Cuenta con ocho telescopios idénticos de 16 pulgadas (40 centímetros), localizados en Arizona y preparados para buscar planetas que giran alrededor de estrellas cercanas más pequeñas y frías que nuestro sol. Los resultados se trasladan a dos telescopios más potentes para realizar la necesaria espectroscopía. En 2009 MEarth encontró su primer planeta, Gliese 1214b; a principios de este año, un grupo de científicos analizó la luz proveniente del planeta utilizando el telescopio Hubble y concluyeron que presenta una atmósfera densa formada por abundante vapor de agua, a pesar de que el planeta está demasiado caliente para poder soportar la vida tal como la conocemos en la Tierra.

La astrónomo Sara Seager, del MIT, tiene previsto enviar varios telescopios al espacio, pero en su caso la ayuda que solicita, cercana a los 15 millones de dólares para la misión ExoplanetSat, no precisa un lanzamiento por sí misma. A diferencia de ello, sus aproximadamente docenas de minisatélites, cada uno de ellos no más grande que una rebanada de pan, serían llevados al espacio aprovechando los cohetes lanzados en otras misiones. Las secciones más altas de estos cohetes contienen pequeños compartimentos que podrían albergar los telescopios de Seager y dejarlos en la misma órbita que el resto de la carga del cohete. Una vez en órbita, cada telescopio se centraría en una estrella en concreto y buscaría planetas a su alrededor.

Si bien Seager preferiría una misión con un mayor presupuesto, como la “Terrestrial Planet Finder”, se conforma con mantener activa la búsqueda de exoplanetas. A pesar de que saber de la existencia de estos planetas, como Kepler 22b, es emocionante, el sueño dorado de los astrónomos es encontrar vida y poder estudiarla de cerca.

“Queremos abrir un camino para el futuro, para que cuando la gente sepa cómo ir, puedan hacerlo” afirma Seager. “Creemos sinceramente que algún día encontrarán la forma de hacerlo”.


Autor: Paul Raeburn
Fecha Original: 17 de septiembre de 2012
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Comments (4)

  1. ¡Hola, amig@s!

    Es bueno que la imaginación trabaje y busque soluciones en evitación de que, proyectos que son desechados por el inmenso coste que suponen, vinieran a paralizar las investigaciones, y, como la mente nunca duerme, siempre encontraremos una salida para seguir en esa aventura de desvelar los secretos que la Naturaleza esconde.

    Todos lo hemos podido contemplar contemplar. Nuestro propio planeta visto desde el espacio y, la belleza de la imagen nos lleva a pensar que, en realidad, es la uténtica joya del Sistema solar. Ninguno de los planetas o lunas, conforman un conjunto similar de belleza física, estética y de colido en la que, además, se juntan una serie de parámetros espaciales que la hacen singular. De hecho, tan singular es que, la vida consciente está ahí presente. A veces, como nuestra imaginación es inquieta, y pensamos -es inevitable- en la existencia de otros mundos habitados, nos podemos preguntar:

    Pero, ¿es fácil localizar planetas como la Tierra?

    Por sorprendente que pueda parecer, especialmente después de ver las imágenes de la Tierra tomadas desde el espacio, en las cuales ésta aparece como una brillante bola azul y blanca sobre un fondo oscuro, la luz visible no ofrece las mejores perspectivas para detectar directamente otros planetas similares a la Tierra. Esto es así por dos razones:

    En primer lugar, la luz visible que se recibe desde un planeta como la Tierra es en esencia el reflejo de la luz procedente de su estrella progenitora, por lo que no sólo es relativamente débil, sino que resulta muy difícil de captar a distancias astronómicas sobre el fondo iluminado por el resplandor de dicha estrella.

    En segundo lugar, del tipo de la Tierra alcanzan en realidad su brillo máximo en la parte de rayos infrarrojos del espectro electromagnético, por el modo en que la energía absorbida procedente del Sol vuelve a irradiarse en la zona de infrarrojos de dicho espectro, con longitudes de onda más largas que las de la luz visible.

    En una longitud de onda de unas pocas micras, la Tierra es el planeta más brillante del Sistema solar y destacaría como un objeto impactante si se utilaza cualquier telescopio de infrarrojos suficientemente sensible situado en nuestra proximidad estelar. El problema es que, dado que la radiación de infrarrojos es absorbida por los propios gases de la atmósfera terrestre, como el dióxido de carbono y el vapor de agua, que son lo que nos interesa descubrir, el telescopio que se utilice para buscar otros planetas como la Tierra tendrá que ser colocado en las profundidades del espacio, lejos de cualquier fuente potencial de contaminación. También tendrá que ser muy sensible, lo que significa muy grande. De ahí que estemos hablando de un proyecto internacional muy caro que tardará décadas en llevarse a buen puerto haciéndolo una realidad, y, mientras tanto, como nos cuenta el artículo aquí presentado, la imaginación trabaja y busca otros caminos, otras formas.

    La sola presencia de gases como el dióxido de carbono y el vapor de agua no es suficiente como un signo de vida, pero sí de la existencia de planetas del tipo de la Tierra en el sentido de que tendrían una atmósfera como Venus y Marte, mientras que, en particular, la presencia de agua indicaría la probabilidad de que existiera un lugar adecuado para la vida.

    Como nos dicen en el artículo, hasta hoy, se han identificado muchos planetas extrasolares gigantes. A principios de abril del 2007 se detectó por primera vez vapor de agua en la atmósfera de un exoplaneta (HD209458b). También en abril del 2007, el VLT (Telescopio Muy Grande) en Chile detectó un planeta con un tamaño 5 veces el de la Tierra próximo a la estrella enana Gliese 581, donde se garantiza una temperatura de entre 0 y 40º Centígrados, ¡lo que permite la presencia de agua!. ¡Sólo está a 20,5 años luz!.

    Un pequeño número de exoplanetas han sido descubiertos con la ayuda del método de los tránsitos, que consiste en detectar la sombra de un planeta cuando en su órbita pasa por delante de su estrella y provoca un minieclipse. Medimos entonces la débil y pasajera ocultación de la estrella provocada por el paso del planeta.

    La búsqueda de vida en los planetas extrasolares puede hacerse sólo por el análisis espectral de sus manifestaciones, singularidades en la atmósfera y/o un mensaje electromagnético “inteligente” de una civilización avanzada extraterrena. La atmósfera terrestre alberga un 21 % de oxígeno mientras que las atmósferas de otros planetas del sistema solar presentan sólo rastros. El oxígeno en la atmósfera terrestre es una singularidad por dos motivos: Es superabundante con relación a la corteza terrestre y debería normalmente desaparecer por recombinación con los minerales. Su presencia permanente está ligada a la existencia de vida intensa en la superficie de la tierra y no dejaría de llamar la atención a cualquier extraterrestre que observara la Tierra en busca de vida.

    La presencia de grandes cantidades de oxígeno atmosférico se revelaría por la raya característica del oxígeno a 760 nm con la ayuda de un espectrofotometro en espectro visible del planeta. Por razones prácticas, es más fácil buscar la firma del ozono O3, en el espectro infrarrojo a 9,6 μm. En la hipótesis, extremadamente seductora, de que el oxígeno atmosférico extraterreno sería puesto en evidencia, los escépticos no dejarían de hacer ver que el oxígeno puede ser producido por mecanismos químicos no biológicos.

    Sea lo que sea, la presencia simultánea de ozono (oxígeno, al fin y al cabo), de vapor de agua y de dióxido de carbono aparece hoy como una firma convincente de una vida planetaria que explota ampliamente la fotosíntesis. Son varios los proyerctos que se pusieron y están en marcha en ésta búsqueda de la vida en otros planetas que sean habitables.

    Somos incansables y, los logros conseguidos han sido el producto de mucho trabajo, de investigación, de observar la Naturaleza y, sobre todo, de imaginación para descubrir…, como nos decía Feynman.

    Saludos cordiales.

  2. Foucault

    Llegará el día en que podamos contactarnos con seres inteligentes de otro sistema.

  3. Ojalá viva para el momento en que se descubra vida inteligente extraterrestre, será una aventura extraordinaria, pero realmente lo veo dificil. Guardo en cambio mejores esperanzas de estar vivo en el momento en que se descubra vida extraterrestre, aunque sea en su forma más simple.

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