Inventan una nueva técnica para distinguir mundos distantes habitables

Hasta ahora, se han descubierto cerca de 20 planetas extrasolares que orbitan por completo dentro de la zona habitable de su estrella y que tienen un tamaño similar al de la Tierra. Pero, ¿qué quiere decir zona habitable? ¿Son estos planetas similares al nuestro realmente?

En primer lugar, una zona habitable hace referencia a "la distancia desde la estrella donde los modelos teóricos predicen que el agua líquida podría ser estable en la superficie de la Tierra orbitando en esa ubicación", indican desde la Agencia de Exploración Aeroespacial de Japón (JAXA). No obstante, "¿cómo podemos saber si estos planetas que están en zonas habitables son tan parecidos a la Tierra como para ser habitables en la misma región?", se preguntan los expertos.

¿Cómo será este nuevo instrumento?

Ahora, JAXA ha desarrollado una nueva técnica para distinguir mundos distantes habitables, una herramienta para separar atmósferas similares a la habitable de la Tierra de aquellas similares a Venus. "El instrumento es un espectrómetro ultravioleta, denominado UVSPEX, que volará a bordo del World Space Observatory UV, WSO-UV, dirigido por Rusia, con un lanzamiento planificado en 2025", tal y como recogen en CienciaPlus de Europa Press.

En el Sistema Solar, la Tierra y Venus tienen un tamaño y una masa muy parecidas. Sin embargo, "Venus alberga una atmósfera espesa rica en dióxido de carbono que envuelve al planeta en calor para crear temperaturas superficiales lo suficientemente altas como para derretir el plomo", añaden desde la agencia.

En este sentido, se desconoce exactamente por qué la Tierra y Venus evolucionaron a mundos tan diferentes. "Venus no se encuentra en la zona habitable de nuestro Sol, y es posible que la luz solar adicional sea responsable de su vil evolución. Sin embargo, los límites exactos de esta región donde la Tierra podría permanecer habitable no están claros".

¿Cuáles serán sus funciones?

Este nuevo instrumento que se está desarrollando en JAXA podría probar una idea para separar atmósferas similares a la Tierra de aquellas similares al invernadero de Venus. "UVSPEX buscará planetas en tránsito por su estrella anfitriona", que tienen una órbita que "atraviesa la superficie de la estrella vista desde la Tierra". 

Así, conforme el planeta se mueve frente a la estrella, se oscurece una pequeña cantidad de luz estelar y provoca una caída en el brillo. "En luz visible, tanto un planeta similar a Venus como un planeta similar a la Tierra causarían una atenuación similar. Pero en el ultravioleta, se puede ver un efecto muy diferente", argumentan.

En este sentido, mientras que la atmósfera de CO2 de Venus atrapa el calor cerca de la superficie del planeta, "el mismo gas actúa como refrigerante en la atmósfera superior". La capa más externa de la atmósfera tiene únicamente 200 - 300 K (-73 ° C a 27 ° C) en Venus, cargada de dióxido de carbono, pero alrededor de 1000 K en la Tierra rica en oxígeno.

¿Cuáles serán los primeros objetivos de este instrumento?

Se trata de un aspecto relevante porque los gases en esta capa más externa absorben longitudes de onda ultravioleta. "Durante un tránsito, la luz ultravioleta de la estrella será bloqueada por el cuerpo sólido del planeta y hasta su exosfera, creando una caída de luz mucho mayor para un planeta con una atmósfera similar a la de la Tierra en comparación con uno parecido a Venus". 

Los planetas alrededor de las estrellas enanas rojas pueden ver un efecto aún mayor, "ya que estas estrellas más frías emiten ultravioleta extrema (EUV) varios órdenes de magnitud mayor que las estrellas similares al Sol". Esto calentaría una atmósfera parecida a la de la Tierra rica, expandiéndola aún más.

De esta manera, este nuevo instrumento es capaz de diferenciar rápidamente entre planetas con atmósferas similares a nuestro planeta y similares a Venus. Los primeros objetivos de UVSPEX serán "pequeños mundos rocosos o aquellos que orbitan cerca de su estrella".

¿Por qué es una técnica pionera?

Se trata de una técnica pionera que podría identificar mundos habitables y los primeros resultados de esta investigación serán claves para resolver la gran cuestión de por qué la Tierra y Venus han evolucionado de forma tan distinta.

"Si se debió exclusivamente a la luz solar, entonces UVSPEX y sus sucesores deberían ver un claro límite en la distancia orbital entre los planetas con atmósferas similares a la Tierra y aquellos que albergan los gases tóxicos de Venus. Si este borde se encuentra cerca del límite de la zona habitable pronosticado, entonces será la primera prueba de los cálculos que predicen sus bordes".