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Thirty Meter Telescope
A rendering of the Thirty Meter Telescope that will be used to seek out biosignatures on exoplanets. It could be up and running by the late 2020s. CALTECH/IPAC-TMT

Así es como detectaremos vida en exoplanetas distantes

La búsqueda de vida extraterrestre es posiblemente la empresa científica más profunda de nuestro tiempo. Si la biología alienígena se encuentra en otro mundo orbitando otra estrella, finalmente sabremos que la vida es posible más allá de nuestro sistema solar.

Buscar pistas de biología alienígena en mundos lejanos no es fácil. Pero un equipo de astrónomos está desarrollando una nueva técnica para la próxima generación de potentes telescopios, que les permite medir con precisión las sustancias químicas en atmósferas de exoplanetas. La esperanza, por supuesto, es encontrar evidencia de vida extraterrestre.

Esta profunda búsqueda fue lanzada al primer plano recientemente por el descubrimiento de siete pequeños mundos alienígenas que orbitan la pequeña estrella enana roja TRAPPIST-1. Tres de estos exoplanetas orbitan dentro de la llamada «zona habitable» de la estrella. Esa es la región que rodea a cualquier estrella donde no hace demasiado calor ni demasiado frío para que exista agua líquida en un cuerpo planetario.

En la Tierra, donde hay agua líquida hay vida, así que si alguno de los mundos habitables de TRAPPIST-1 posee agua, ellos también podrían tener vida.

Impresión artística de la vista desde uno de los exoplanetas en TRAPPIST-1. M. KORNMESSER / ESO

Sin embargo, el potencial de vida de TRAPPIST-1 sigue siendo pura especulación. Aunque este fascinante sistema estelar está en nuestro patio trasero galáctico, no tenemos idea de si el agua existe en alguna de las atmósferas de esos mundos. En realidad, ni siquiera sabemos si tienen atmósferas. Todo lo que sabemos es cuánto tiempo los exoplanetas tardan en orbitar la estrella y su tamaño físico.

«La primera detección de biosignaturas en otros mundos puede ser uno de los descubrimientos científicos más significativos de nuestra vida», dice Garreth Ruane, astrónomo del California Institute of Technology (Caltech). «Será un paso importante para responder a una de las preguntas más importantes de la humanidad: «¿Estamos solos?»

Ruane trabaja en el Laboratorio de Tecnología Exoplanet de Caltech, o ET Lab, que está desarrollando nuevas estrategias para escanear en busca de biosignaturas exoplanetarias, como moléculas de oxígeno y metano. Típicamente, moléculas como éstas son altamente reactivas con otros químicos, lo que significa que se descomponen rápidamente en atmósferas planetarias. Por lo tanto, si los astrónomos detectan la «huella» espectroscópica del metano en la atmósfera de un exoplaneta, esto podría significar que los procesos biológicos extraterrestres están produciendo la materia.

Desafortunadamente, no podemos simplemente tomar el telescopio más poderoso del mundo y apuntarlo a TRAPPIST-1 para ver si las atmósferas de esos planetas contienen metano.

«Para detectar moléculas en las atmósferas de los exoplanetas, los astrónomos necesitan ser capaces de analizar la luz del planeta sin estar completamente abrumados por la luz de la estrella cercana», dice Ruane.

Afortunadamente, las estrellas enanas rojas (o enanas M) como Trappist-1 son frías y tenues, por lo que el problema del resplandor es menos agudo. Y como estas estrellas son el tipo más común de estrellas en nuestra galaxia, las enanas rojas son donde los astrónomos están buscando primero para hacer ese descubrimiento histórico.

Los astrónomos usan un instrumento conocido como «coronógrafo» para aislar la luz de las estrellas reflejada que rebota en un exoplaneta cercano. Una vez que el coronógrafo se cierra a la tenue luz de un exoplaneta, un espectrómetro de baja resolución analiza las «huellas» químicas de ese mundo. Desafortunadamente, esta tecnología se limita a estudiar sólo los exoplanetas más grandes que orbitan lejos de sus estrellas.

La nueva técnica del ET Lab utiliza un coronógrafo, fibras ópticas y un espectrómetro de alta resolución, todos trabajando juntos para eliminar el resplandor de una estrella mientras captura una huella química extremadamente detallada de cualquier mundo en órbita. Esta técnica se conoce como «coronagrafía de alta dispersión» (HDC), y podría revolucionar nuestra comprensión de la diversidad de las atmósferas exoplanetarias. Los artículos que detallan el método se publicarán próximamente en The Astrophysical Journal y The Astronomical Journal.

«Lo que hace que el método HDC sea tan poderoso es que la firma espectral del planeta puede ser escogida, incluso cuando todavía está enterrada en el resplandor de la estrella después del coronógrafo», dice Ruane a HowStuffWorks. «Esto permite la detección de moléculas en la atmósfera de planetas que son extremadamente difíciles de visualizar.

«El truco es dividir la luz en muchos colores y crear lo que los astrónomos llaman un espectro de alta resolución, que ayuda a distinguir la firma del planeta de la luz residual de las estrellas.»

Todo lo que se necesita ahora es un poderoso telescopio al que conectar el sistema.

A finales de la década de 2020, el Telescopio de Treinta Metros se convertirá en el telescopio óptico terrestre más grande del mundo y, cuando se utilice junto con el HDC, los astrónomos pronto podrán estudiar las atmósferas de mundos potencialmente habitables que orbitan enanas rojas.

«La detección de oxígeno y metano en las atmósferas de planetas del tamaño de la Tierra orbitando enanos M similares a Próxima Centauri b con TMT será extremadamente emocionante», dice Ruane. «Todavía tenemos mucho que aprender sobre la habitabilidad potencial de estos planetas, pero tal vez indicaría que puede haber planetas similares a la Tierra orbitando a nuestros vecinos estelares más cercanos».

Se estima que 58 mil millones de estrellas enanas rojas viven en nuestra galaxia, y se sabe que la mayoría albergará planetas, por lo que cuando el Telescopio de Treinta Metros se ponga en línea, los astrónomos podrían estar a punto de encontrar esa muy buscada huella dactilar de la biosignatura.

Fuente: howstuffworks.com

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