“Estos son planetas muy emocionantes de hecho. »

Nuestro sistema solar es único.

Sí, hay mundos extraños por ahí: lunas que albergan océanos, un globo desértico que alguna vez estuvo repleto de agua y, por supuesto, un planeta en expansión repleto de vida extraña. Pero nuestro vecindario cósmico también es inusual por lo que le falta.

Es una edad de oro en el descubrimiento de mundos más allá de nuestro sistema solar llamados exoplanetas. La NASA ha confirmado más de 5.000 de estos planetas. Entre los más frecuentes se encuentra una clase de mundos llamados “súper-Tierras”. Estos son mundos 30-70% más grandes que la Tierra. Pueden ser rocosos (como la Tierra) o estar compuestos principalmente de gas espeso y arremolinado. O ambos. Alrededor de un tercio de los exoplanetas descubiertos hasta ahora son súper-Tierras, lo que significa que son terriblemente comunes en otros sistemas solares.

Las matemáticas en la contraportada son convincentes. Probablemente hay más de un billón de exoplanetas(Se abre en una nueva pestaña) en nuestra única Vía Láctea. Entonces, por lo que sabemos, el universo debe estar lleno de supertierras, y algunas de ellas podrían ser habitables, lo que significa que albergan condiciones que podrían albergar vida, si es que existe allí.

“Estos son planetas realmente emocionantes”, dijo Renyu Hu, investigador de exoplanetas en el Laboratorio de Propulsión a Chorro de la NASA, a Indigo Buzz.

Por ejemplo, en 2022, la NASA anunció el descubrimiento del planeta LP 890-9 c(Se abre en una nueva pestaña). Marca muchas casillas para la habitabilidad potencial. Es rocoso, aproximadamente un 40% más grande que la Tierra, y orbita la “zona habitable” de su sistema solar, es decir, una región donde podría existir agua líquida a pesar de ser un mundo más frío que la Tierra. Pero lo que hay allí sigue siendo en gran medida difícil de alcanzar.

¿Qué hay en su atmósfera? ¿Existen realmente súper-Tierras como la Tierra? “No sabemos mucho acerca de las súper-Tierras porque no tenemos ninguna en nuestro sistema solar”, dijo Chris Impey, profesor de astronomía de la Universidad de Arizona, a Indigo Buzz.

“Estos son planetas muy emocionantes de hecho. »

Otra súper Tierra descubierta en 2022 podría contener un océano muchas veces más grande que la Tierra(Se abre en una nueva pestaña). Afortunadamente, los telescopios gigantes nuevos y futuros permitirán a los científicos escudriñar las atmósferas de estos mundos misteriosos y distantes.

Descubre misteriosas supertierras

Encontrar nuevos mundos es difícil. Los telescopios especializados como el telescopio espacial TESS de la NASA tienen que mirar las estrellas y buscar pequeños cambios en su brillo. Una estrella más tenue podría significar que un planeta ha pasado frente a la estrella, lo que podría conducir al descubrimiento de un nuevo mundo. TESS ha encontrado más de 240 planetas confirmados hasta ahora(Se abre en una nueva pestaña)junto con miles de otros candidatos.

Una vez que se descubren los exoplanetas, los astrónomos pueden mirar más profundo. Hoy en día, el Telescopio Espacial James Webb, el telescopio espacial más potente jamás desplegado, está equipado con instrumentos capaces de detectar la composición de las atmósferas de los exoplanetas. La Tierra, por ejemplo, contiene cantidades significativas de nitrógeno y oxígeno, así como trazas de gases como el dióxido de carbono (aunque este dióxido de carbono tiene un gran impacto en el clima).

Pero incluso el planeta más cercano está a miles de millones de kilómetros de distancia. ¿Cómo puede un telescopio deducir lo que está sucediendo en una supertierra tan lejana? Una vez más, los astrónomos confían en la luz de las estrellas. Cuando un planeta pasa frente a una estrella, la luz se filtra a través de la atmósfera del exoplaneta, a través del espacio y, finalmente, hacia instrumentos llamados espectrógrafos a bordo del Telescopio Webb. Son esencialmente prismas de alta tecnología que dividen la luz en un arcoíris de colores. Aquí está el gran problema: ciertas moléculas en la atmósfera absorben ciertos tipos o colores de luz. Por lo tanto, si ese color no aparece en el espectro de color observado por un espectrógrafo Webb, significa que ha sido absorbido (o “consumido”) por la atmósfera del exoplaneta. En otras palabras, este elemento está presente en el cielo de este planeta.

A los astrónomos les gustaría señalar esto a Webb(Se abre en una nueva pestaña) a la Súper-Tierra discutida arriba, LP 890-9 c. Promete ser un mundo habitable.

Es importante tener en cuenta que Webb recibirá la ayuda que tanto necesita para encontrar exoplanetas a finales de esta década. Tenga en cuenta que el acertadamente llamado “Telescopio Extremadamente Grande”(Se abre en una nueva pestaña) que se está construyendo en el desierto chileno oscuro como boca de lobo, también recogerá la luz que fluye a través de las atmósferas de los exoplanetas. Su espejo principal tiene más de 127 pies de ancho e incluso permite que el instrumento tome fotografías de algunos exoplanetas. “El ELT revolucionará el estudio de los planetas fuera de nuestro sistema solar”, escribe el Observatorio Europeo Austral(Se abre en una nueva pestaña)La cooperación astronómica de Europa en el hemisferio sur.

Aunque aprenderemos más sobre las supertierras en las próximas décadas, muchas seguirán siendo esquivas. Estamos inherentemente limitados por nuestra dirección en el cosmos. El telescopio Webb, por ejemplo, solo puede ver las atmósferas de los exoplanetas que ve pasar frente a sus estrellas. Webb necesita el ángulo perfecto para ver esto, pero nuestros telescopios a menudo no están en el ángulo correcto. El tránsito de un planeta típico alrededor del tipo de estrella más común en nuestra galaxia (llamada enana roja) tiene solo un dos por ciento de posibilidades de ser detectable, explicó Ravi Kumar Kopparapu, investigador de exoplanetas en Goddard, Centro de Vuelos Espaciales de la NASA.

El planeta más cercano a nosotros, Próxima Centauri b, es una supertierra descubierta en 2016. Se sabe de su existencia gracias a la detección de las leves vibraciones de su estrella(Se abre en una nueva pestaña), causada por los tirones y tirones de Próxima Centauri b. Pero ninguno de nuestros telescopios actuales está posicionado para capturar la luz de su atmósfera. Gran parte del planeta sigue siendo un misterio para nosotros, a pesar de estar cósmicamente cerca.

“No podemos saber mucho sobre esto hasta que tengamos telescopios más potentes”, dijo Kopparapu a Indigo Buzz.

¿Vivir en mundos habitables?

¿Podrían algunas supertierras ser realmente habitables, lo que significa que la vida podría habitarlas? “Esa es una de las preguntas fundamentales que queremos saber”, dijo Kopparapu.

Pero el hecho de que una súper Tierra sea realmente habitable no significa que tenga vida. No casi. “Un planeta habitable puede ser habitable pero no habitado”, señaló Kopparapu.

Impey, de la Universidad de Arizona, sospecha que hay varias supertierras habitables. ¿Para qué? Tienen masas más grandes que la Tierra, lo que les da una mejor oportunidad de mantener una atmósfera densa que los proteja de la radiación dañina y los rayos ultravioleta, señaló. Superlands también puede retener premios de agua. “El agua no es un ingrediente raro en el cosmos”, agregó Impey.

“La naturaleza puede engañarnos de muchas maneras. »

Hu de la NASA está particularmente interesado en las súper-Tierras “frías”. Eso no significa que sean bolas de nieve. Esto significa que no serán quemados por órbitas estrechas alrededor de su estrella (se descubren muchos exoplanetas cerca de sus estrellas, como TRAPPIST-1b(Se abre en una nueva pestaña), que puede ser rocoso pero da la vuelta a su estrella en solo 1,5 días). “Hay algunos que probablemente tengan temperaturas superficiales comparables a las de la Tierra”, dijo Hu. “Nos brindan las condiciones físicas adecuadas para buscar una posible habitabilidad. »

Por el contrario, algunos exoplanetas pueden tener atmósferas de vapor, explicó Kopparapu. Los climas cálidos pueden haber evaporado esta agua de la superficie. Ese mundo es ciertamente caliente, pero tal vez la vida podría habitar ciertas regiones o lugares subterráneos en o dentro de la superficie rocosa del planeta. Después de todo, la vida en la Tierra prospera en ambientes húmedos alrededor de respiraderos volcánicos submarinos y en las piscinas termales del Parque Nacional de Yellowstone.(Se abre en una nueva pestaña).

Sin embargo, identificar la vida en una supertierra lejana es una historia diferente y profundamente desafiante. De hecho, podemos viajar a lugares remotos de la Tierra y encontrar vida prosperando en lugares extremos, como los organismos que viven en las profundidades del hielo de la Antártida.(Se abre en una nueva pestaña). “Pero no podemos hacer eso con los exoplanetas”, dijo Kopparapu.

A billones y billones de kilómetros (muchos años luz) de distancia, se debe reunir una gran cantidad de evidencia para respaldar cualquier afirmación de que es probable que una súper Tierra contenga vida. El contexto es clave, explicó Kopparapu. ¿Está el planeta expuesto a radiaciones peligrosas? ¿Hay suficientes datos de los telescopios para crear una simulación por computadora del entorno del planeta? ¿Hay formas alternativas más allá de la vida para explicar cómo se podrían haber formado ciertos gases como el metano?

“Tenemos que tener mucho cuidado”, subrayó Kopparapu. “La naturaleza puede engañarnos de muchas maneras. »

Incluso en el planeta más cercano a la Tierra, Venus, ha habido un acalorado debate científico en los últimos años sobre si pequeñas cantidades de un gas, la fosfina, podrían ser un indicio de vida en la atmósfera de Venus. Luego, en 2021, los astrónomos concluyeron que el gas probablemente ni siquiera estaba presente en Venus.(Se abre en una nueva pestaña). La evidencia de vida extraterrestre es difícil de vender, incluso en nuestro propio sistema solar.

Eventualmente, en la búsqueda de habitabilidad en las súper-Tierras, los astrónomos pueden descubrir que pocas son realmente como la Tierra. Tal vez estén dominados por diferentes gases o no tengan tierras rocosas que sobresalgan de los océanos de agua. ¿Y eso sería tan malo?

“Me decepcionaría que se parecieran a la Tierra”, dijo Kopparapu. “Queremos explorar mundos nuevos y extraños. »