Si fuésemos una civilización en otro lugar de la galaxia, ¿seríamos capaces de detectar la vida de la Tierra con la tecnología que está por llegar en los próximos años? En no mucho tiempo, tendremos la posibilidad de observar exoplanetas de manera directa. Así que habrá que estar preparados para saber qué se ve…
Detectar la vida en la Tierra como práctica para detectarla en otros mundos
La Tierra absorber mucha energía del Sol. Parte de ella es reflejada de vuelta al espacio. A ese brillo se le conoce como earthshine en inglés (en castellano se utiliza el término luz cenicienta para referirse a la parte de la Luna que vemos tenuemente iluminada por el brillo de nuestro planeta). La luz cenicienta es un ejemplo del llamado planetshine (brillo planetario). Cuando se observa la luz de un exoplaneta, lo que se está viendo es su brillo planetario sin reflejarse en otro objeto. Así que esto permite plantear una pregunta de lo más atractiva.
Si hubiese astrónomos observando la luz cenicienta, desde otro lugar de la galaxia, ¿podrían determinar, viendo ese brillo, que nuestro planeta está habitado? La pregunta es especialmente relevante teniendo en cuenta que, en los próximos años, entrarán nuevos telescopios en funcionamiento. Junto al telescopio James Webb, proporcionarán las imágenes más ansiadas por muchos científicos. Herramientas como el Telescopio Extremadamente Grande, el Telescopio Gigante de Magallanes, o el telescopio espacial LUVOIR serán esenciales.
Con ellos, será posible obtener imágenes directas de exoplanetas. No se verán con mucho detalle (en realidad serán puntos de luz), pero será suficiente para poder estudiarlos con más detalle. Así que es necesario estar preparados para esas observaciones y los datos que se recogerán. Para saber que esas interpretaciones son correctas, es necesario tener la certeza de que los modelos empleados son precisos. La Tierra es el único planeta habitado que conocemos y, además, sus propiedades son muy conocidas, por lo que es un buen caso de estudio.
La Tierra como conejillo de indias
En esencia, nuestro propio planeta permite a los investigadores validar sus modelos. En un nuevo estudio, un grupo de investigadores explica cómo la luz cenicienta puede usarse para construir modelos precisos del brillo planetario. Con los años, cada vez conocemos más mundos rocosos en las zonas habitables de multitud de estrellas. Para definir si son habitables, será esencial entender cómo son sus superficies. El estudio de la luz de los planetas, al pasar por delante de su estrella, es una manera de intentar determinarlo.
El inconveniente es que este tipo de métodos funcionan bien con planetas gaseosos y grandes. Para planetas más pequeños, y rocosos, es mucho más complejo. Su reducido tamaño, y sus atmósferas mucho más pequeñas, hacen que reflejen menos luz y el estudio de su luz sea más difícil. La llegada de telescopios más potentes permitirá superar este obstáculo, al menos en cierta medida, y allanará el camino. En su estudio, los autores explican que incluso el telescopio James Webb tiene dificultades para analizar mundos rocosos.
El estudio de las atmósferas de estos planetas, en torno a enanas rojas, requiere de periodos de observación largos. En un estudio anterior, un grupo de investigadores (diferente) explicaba que el JWST necesitaría observar más de 60 tránsitos de uno de los planetas del sistema TRAPPIST-1 para detectar una abundancia de ozono similar a la de la Tierra. Además, será difícil distinguir en los datos qué es lo que se está mostrando. Por ello, en el trabajo que se menciona aquí, los investigadores centran su estudio en algo conocido como polarimetría.
La importancia de saber que se puede detectar la vida de la Tierra
La polarimetría es la medida de la luz polarizada que, de algún modo, se ha visto afectada por el material que atraviesa (o del que se refleja o se difracta). También es la interpretación de esas mediciones. Podría ser la clave para que los telescopios avanzados puedan estudiar los mundos rocosos. Esta técnica permitiría reducir el tiempo de observación necesario, al verse muy afectada por las propiedades de las atmósferas de los exoplanetas. De hecho, se ha utilizado con mucho éxito en el análisis de los objetos del Sistema Solar, como la atmósfera de Venus.
El inconveniente es que no hay modelos polarimétricos ajustados para exoplanetas. Es decir, no hay un patrón que ayude a comprender qué es lo que se ve al estudiar un exoplaneta. Aunque hay modelos, es necesario comprobar su validez con planetas reales. De ahí la importancia de la Tierra. La luz cenicienta es muy importante porque su estudio, en espectro visible e infrarrojo cercano, según explican los investigadores, muestra la presencia de biofirmas. Desde pistas sobre la presencia de vegetación a la existencia de O2 y H2O en la atmósfera.
De esto, podría desprenderse que es posible detectar la vida de la Tierra fijándose en su brillo. Si ben el propósito del estudio era poner a prueba dos modelos diferentes para interpretar la polarimetría y, definir su precisión. Por ahora, lo único que se puede hacer es esperar a la llegada de esos nuevos telescopios que, junto al James Webb, seguirán mejorando la capacidad de estudio y observación de otros mundos de la Vía Láctea. Además, el propio JWST todavía está dando los primeros pasos en el análisis de exoplanetas rocosos…
Estudio
El estudio es K. Gordon, T. Karalidi, K. Bott et al.; «Polarized Signatures of a Habitable World: Comparing Models of an Exoplanet Earth with Visible and Near-infrared Earthshine Spectra». Está disponible para su consulta en arXiv, en este enlace.
Referencias: Universe Today
