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La tecnología para detectar vida en Tierra II

Se está ya desarrollando la tecnología necesaria para la detección de bioindicadores en exoplanetas.

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Es difícil pensar en una empresa humana que dote de más significado a nuestra existencia que la búsqueda de respuestas a la pregunta de si estamos solos en la galaxia.

Hasta el lanzamiento y operación del telescopio Kepler muy pocos creían que se podrían detectar la cantidad de exoplanetas que al final se están detectando. Los que propusieron esta misión tuvieron, sin embargo, que realizar grandes esfuerzos para que fuera financiada, pese a que sí que hay dinero para otras cosas.

Al final nos hemos encontrado con una lista enorme de planetas, muchos de ellos de tipo telúrico y algunos de estos situados en la zona de habitabilidad. Gracias al uso de otros telescopios y al esfuerzo de varios equipos de investigación incluso se han dado casos como el de TRAPPIST-1 con 3 o 4 planetas en dicha zona de habitabilidad, a los que algunos llaman los “planetas cerveceros”.

Pero que un planeta de tipo rocoso esté en la zona de habitabilidad no significa que realmente tenga agua líquida en su superficie y mucho menos que esté habitado, aunque sea sólo por bacterias.

La realidad es que desconocemos mucho sobre las condiciones geológicas que permiten la existencia de océanos y no sabemos casi nada de cómo puede surgir la vida. La única manera de saber si hay vida en un planeta es encontrarla en él. La gran ventaja es que no necesitamos viajar hasta allá, un viaje, por cierto, que, en la práctica, es casi imposible.

En realidad, bastaría con la detección de bioindicadores en los espectros que se pudieran tomar de las atmósferas de estos planetas. En este caso, los bioindicadores serían las líneas espectrales correspondientes a ciertos elementos y compuestos químicos o combinaciones de ellos. Un posible bioindicador podría ser la presencia simultánea de oxígeno y metano, pues eso señalaría la existencia de un desequilibrio termodinámico que sólo su generación por la vida podría explicar.

Un grupo de investigadores del Caltech está desarrollando lo que puede ser la tecnología que permita la detección de estos bioindicadores en el futuro, cuando contemos con telescopios lo suficientemente potentes.

En dos artículos recientes publicados en Astrophysical Journal demuestran que la coronografía de alta dispersión permitiría detectar estos bioindicadores con el futuro telescopio de 30 metros (TMT), telescopio que se espera se complete en la próxima década (si los nativos fanáticos de Hawaii no siguen impidiéndolo). Así, por ejemplo, se podría detectar estos bioindicadores en un planeta de tipo rocoso como la Tierra que orbitara una enana roja (estrella de tipo M). Aunque la estrategia podría usarse en otro tipo de estrellas, como las estrellas de clase espectral K o G como el Sol, en futuros telescopios espaciales como HabEx o LUVOIR.

Para ello han usado tanto modelos teóricos como modelos experimentales de laboratorio. El próximo paso, según los investigadores, sería demostrar que funciona en la realidad en unas pruebas que ya se están planeando para este año o al año que viene con el telescopio Keck.

La nueva tecnología consta de varios componentes: un coronógrafo, un conjunto de fibras ópticas y un espectrómetro de alta resolución. El coronógrafo permite ocultar la luz brillante de la estrella para así poder ver la luz reflejada por el planeta, luz que en circunstancias normales es miles de veces más tenue que la de la estrella y queda apagada por esta. Hay varios tipos de coronógrafos en desarrollo, algunos de ellos ya en fase de pruebas en el Keck.

Una vez se usa uno de estos dispositivos, se recoge la luz del planeta usando fibras ópticas y se lleva hasta el espectrómetro. En este caso se trataría de un espectrómetro de alta resolución que permitirían la separación del espectro de la atmósfera planetaria incluso en el caso de que el coronógrafo no funcione a la perfección. Ello permitiría distinguir bioindicadores, en el caso de que los haya, gracias a que aumenta la sensibilidad de 100 a 1000 veces respecto a la de otros métodos desde el suelo.

Además de la composición química, el espectro obtenido proporcionaría datos sobre la rotación del planeta y quizás se pudiera deducir patrones continentales y meteorológicos.

Aunque se van a hacer pruebas en el telescopio Keck con esta tecnología, desgraciadamente habrá que esperar más para tener resultados reales sobre posible vida en otros mundos, pues el tamaño del Keck es escaso para esta empresa. Para poder descubrir vida en otros planetas (si es que existe) hay que tener el futuro telescopio de 30 metros en servicio. La ventaja es que cuando esté construido, la tecnología del nuevo instrumento ya estará lista para ser rendir sus frutos.

Aunque no se descubra un Tierra II, algo que no se puede garantizar, seguro que sí se descubrirán exóticas variedades de planetas que no se dan en nuestro Sistema Solar y que podrán ser caracterizados.

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Fuentes y referencias:
Artículo en ArXiv I. [2]
Artículo en ArXiv II. [3]
Artículo original I. [4]
Artículo original II. [5]
Vídeo. [6]
Foto: Caltech/IPAC-TMT.