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Científico James Webb de la NASA sobre cómo sabremos si TRAPPIST-1 es el hogar de extraterrestres

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Los científicos podrán determinar si un grupo de exoplanetas cercanos son habitables o no mediante el estudio de sus atmósferas potenciales, dijo un experto de la NASA.

La cuestión de si los exoplanetas TRAPPIST-1 tienen atmósferas es la investigación científica «más importante» que cualquier persona involucrada en la búsqueda de vida extraterrestre realizará durante una década, dijo el astrobiólogo de la NASA Shawn Domagal-Goldman. semana de noticias.

A pesar de décadas de escanear los cielos en busca de señales de radio y una lista cada vez mayor de exoplanetas, el nombre que se le da a los planetas que orbitan alrededor de otras estrellas, los científicos nunca han encontrado evidencia de que exista vida en otro lugar que no sea la Tierra. Si lo hace, las consecuencias para la ciencia, la filosofía y la religión podrían ser profundas.

Ilustración del planeta TRAPPIST-1
Impresión de un artista, publicada por la NASA en febrero de 2017, del exoplaneta TRAPPIST-1 TRAPPIST-1f. Los exoplanetas TRAPPIST-1 están siendo estudiados por el Telescopio Espacial James Webb.
NASA/Getty

El sistema TRAPPIST-1

El sistema estelar TRAPPIST-1 es una colección de al menos siete exoplanetas que orbitan una estrella enana a unos 40 años luz de la Tierra que se considera el principal candidato para mundos potencialmente habitables, y tal vez incluso para la vida.

Si bien las investigaciones preliminares han revelado que los planetas son rocosos y posiblemente templados, la cuestión clave de si tienen o no atmósferas ha sido imposible de deducir con la tecnología anterior.

Eso fue antes de que se lanzara el Telescopio Espacial James Webb (JWST) en diciembre como el telescopio espacial más poderoso de la NASA. Al observar el cosmos con una gran variedad de espejos para ayudarlo a capturar la mayor cantidad de luz posible, Webb ya ha tomado la imagen infrarroja más profunda del universo jamás vista.

Durante varias semanas, también ha tenido la vista puesta en TRAPPIST-1 como una cuestión prioritaria. Lo clave que buscará el telescopio es cualquier rastro de una atmósfera que rodee a los planetas.

«Lo que creo que es universalmente interesante para casi todos es si estos planetas tienen atmósferas o no», dijo Domagal-Goldman. «Es fundamental para la habitabilidad. La luna obtiene tanta energía del sol como la Tierra, pero no se aferra a su atmósfera y, por lo tanto, no tiene océanos ni biosfera global. «

Por el contrario, los mundos de TRAPPIST son lo suficientemente grandes como para contener sus atmósferas, ya que una mayor masa significa una mayor gravedad. Sin embargo, el factor desconocido es si su estrella cercana, TRAPPIST-1, ha sido lo suficientemente violenta como para hacer estallar estas atmósferas con el tiempo debido a los estallidos de radiación de alta energía.

«Entonces, es una pregunta de primer orden para responder sobre la habitabilidad de estos mundos: si tienen o no atmósferas. Resulta que eso también es lo más fácil que Webb puede observar», dijo Domagal-Goldman.

Ilustración TRAPPIST-1
Los exoplanetas son de interés para los científicos porque se cree que son mundos rocosos y potencialmente habitables. Arriba, la impresión de un artista del sistema TRAPPIST-1 en el espacio, publicado por la NASA.
NASA/JPL-Caltech

Las cosas de la vida

Una vez que se detecte una atmósfera en cualquiera de los mundos de TRAPPIST, la siguiente pregunta a responder será: ¿de qué están hechos? Esto hará que la línea de cuestionamiento de los científicos cambie de si estos planetas tienen el potencial de albergar vida a si albergan vida o no.

Esto se vuelve más complicado, ya que involucra mediciones en profundidad de los planetas a través de una técnica conocida como espectroscopia de tránsito.

Esencialmente, los científicos utilizarán Webb para capturar la luz de TRAPPIST-1 cada vez que pase por las atmósferas de los exoplanetas TRAPPIST. Si esta luz encuentra gases, como oxígeno, dióxido de carbono, vapor de agua o metano, dejará un rastro revelador en la luz de las estrellas que Webb puede detectar.

«Si desea buscar los tipos de firmas biológicas que tenemos en la Tierra, es decir, oxígeno y ozono de plantas y algas, esa es una firma biológica excelente porque si la ve, es menos probable que sea producida por procesos no biológicos. ”, dijo Domagal-Goldman.

Un problema con esto es que si la atmósfera de un planeta tiene un alto contenido de oxígeno gaseoso y ozono (el ozono es oxígeno atmosférico pero con tres átomos de oxígeno en lugar de dos) el riesgo es que ambos queden «encerrados debajo de las cubiertas de nubes» haciéndolos más difícil de observar.

«Si estamos hablando de un planeta habitable que produce mucho oxígeno, estamos hablando de un océano global, y vas a tener un ciclo hidrológico y cubiertas de nubes. Si tienes cubiertas de nubes, básicamente bloqueará la atmósfera inferior donde se encuentra todo ese oxígeno», dijo Domagal-Goldman.

Afortunadamente, hay otro gas que también puede ser un signo revelador de vida: el metano, un gas que se sabe que es producido por organismos vivos. Tanto es así que los científicos han estado trabajando para tratar de evitar que las vacas eructen tanto, ya que el metano es un fuerte gas de efecto invernadero.

La presencia de metano en otro mundo es especialmente emocionante si ese metano se mezcla con otros gases que deberían ahogarlo.

«Si ves el metano en el contexto de estos otros gases que están destruyendo el metano, y sabes que esos otros gases también se están reponiendo. Eso es un indicador de que el metano no solo está allí, sino que se está reproduciendo muy rápidamente», dijo. Domagal-Goldman.

«Si sabe que el metano se está destruyendo rápidamente, debe reponerse rápidamente y esa reposición rápida es la firma biológica».

No está claro cuándo se puede esperar un descubrimiento innovador sobre los planetas TRAPPIST-1, pero con un estimado de 20 años por delante, Webb tiene mucho tiempo para buscar.

«Si me hubieran preguntado antes de que se descubrieran los mundos de TRAPPIST-1 hace ocho años si JWST iba a hacer ciencia en esta clase de mundos, habría dicho que es posible, pero habría moderado mi entusiasmo porque habría requerido un un telescopio casi perfecto y objetivos casi perfectos», dijo Domagal-Goldman.

«Ahora sabemos que Webb está actuando casi a la perfección. Y cuando encontramos los mundos de TRAPPIST, esos eran los objetivos casi perfectos».

«Para la exploración de mundos potencialmente habitables, la pregunta de si los planetas TRAPPIST en la zona habitable tienen atmósferas es la pregunta u observación científica más importante que cualquiera va a estar haciendo, con JWST o cualquier otra instalación, probablemente durante los próximos cinco o 10 años», dijo.

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Oliver Barker

Nació en Bristol y se crió en Southampton. Tiene una licenciatura en Contabilidad y Economía y una maestría en Finanzas y Economía de la Universidad de Southampton. Tiene 34 años y vive en Midanbury, Southampton.

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