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Estudian un nuevo método de detección de exoplanetas

El estudio de la luz polarizada podría revelar la atmósfera de exoplanetas o incuso de los exoplanetas en sí.

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Saber que hay otros mundos por ahí afuera, e incluso saber que alguno está en la zona habitable de su estrella no es suficiente. Si queremos saber si hay vida en otros lugares en el cosmos tenemos que analizar la atmósfera de esos exoplanetas.
Si el planeta pasa por delante del disco de su estrella podemos intentar tomar un espectro antes y después del evento para así ver la composición de la atmósfera. Esto se ha hecho ya en unos pocos casos, pero todavía no se ha detectado la atmósfera de la inmensa mayoría de los planetas conocidos. Naturalmente es más fácil cuanto más grande es el planeta, pues su mayor atmósfera absorberá proporcionalmente más luz de determinadas frecuencias de su estrella. Pero, ¿qué pasa si el planeta es pequeño o simplemente no produce tránsitos sobre su estrella?
Podemos intentar ver la luz que refleja un planeta de su estrella, pero esto se ha conseguido en contadísimas ocasiones y para casos poco interesantes. Esto se debe a que esa luz es miles de veces menos intensa que la luz de la estrella, es como tratar de ver un mosquito sobre el faro encendido de un automóvil.
Sloane Wiktorowicz de la Universidad de California en Santa Cruz trabaja en un nuevo método que permitiría detectar atmósferas planetarias, haya tránsito o no. Su idea se basa en un fenómeno bien conocido por aquellos que usan gafas de sol polarizadas. La luz de una estrella no está polarizada, es decir, que la luz oscila perpendicularmente a la dirección de propagación de todas las maneras posibles. Sin embargo, cuando la luz de una estrella es difundida por una atmósfera planetaria entonces queda polarizada, es decir, que oscila preferentemente en unas determinadas direcciones. Es la razón por la cual el cielo se ve oscuro para determinados ángulos a través de unas gafas de sol polarizadas. Un fenómeno que también conocen los fotógrafos y que les permite oscurecer un cielo que generalmente es demasiado brillante usando un filtro polarizador.
Por tanto, si un exoplaneta tiene atmósfera y ésta difunde la luz de la estrella entonces podríamos detectar esa atmósfera, o incluso al planeta mismo, analizando la polarización de la luz que recibimos con un polarímetro. Si se le añade un espectrómetro entonces incluso se puede saber la composición de dicha atmósfera.
El estudio de la polarización por sí solo permite, por ejemplo, saber si hay nubes o neblinas en el planeta. Fue así como en su día se descubrió que Venus no tenía nubes de agua, sino de ácido sulfúrico.
Una de las ventajas de esta técnica es que no se necesita un equipo muy caro ni grandes telescopios para realizarla, basta un telescopio en tierra firme de tamaño medio, como el telescopio de 3m del observatorio Lick en las cercanías de San José (California).
Pero, por otro lado, una de las desventajas es que con este método se priman planetas que orbiten cerca de la estrella. De momento el método es más prometedor para el análisis de exoplanetas ya detectados que para descubrir nuevos planetas.
Wiktorowicz y sus colaboradores han desarrollado un polarímetro que está basado en un modulador fotoelástico. Éste consiste en unas barras de vidrio que vibran decenas de miles de veces por segundo. Su última versión, el POLISH2, ya lo están ensayando en el telescopio antes mencionado.
Aunque este polarímetro ya es lo suficientemente preciso como para detectar exoplanetas no es fácil tal objetivo debido a los problemas de calibrado. La luz en su camino a la Tierra puede encontrase con polvo interestelar que altere su estado de polarización, así que estos astrónomos gastan cada noche un tercio de su tiempo de observación asignado en calibraciones frecuentes usando estrellas de referencia.
También trabajan en la mejora de los programas de análisis, que se las tienen que ver con los 500 Gigabytes de datos recopilados cada noche.
Wiktorowicz espera que pronto pueda detectar con este sistema las atmósferas de unas pocas decenas de exoplanetas, principalmente ya conocidos.
Usando este mismo dispositivo en telescopios de 10 m se podrían detectar más exoplanetas, incluso algunos de tamaño similar a Neptuno, pero no mucho más pequeños.
Si la idea funciona se podrá instalar instrumentos similares en los futuros telescopios de 30 m que se están planeando construir. ¿Se detectará la atmósfera de Tierra II así? El tiempo lo dirá.

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Fuentes y referencias:
Notica en Astrobio. [2]