Dos astrónomos de la Universidad McGill han creado una "huella" para la Tierra, que podría ser usada para identificar un planeta más allá de nuestro sistema solar capaz de desarrollar vida.
Evelyn Macdonald, estudiante de Física de McGill, y su supervisor el profesor Nicolas Cowan usaron observaciones de la atmósfera de la Tierra , tomadas por el satélite SCISAT durante décadas, para construir un espectro de tránsito de la Tierra, una especie de huella de la atmósfera de la Tierra de la luz en el infrarrojo cercano, que muestra la presencia de moléculas clave en la búsqueda de mundos habitables.Esto incluye la presencia simultanea de ozono y metano, que los científicos esperan ver sólo cuando hay una fuente orgánica de estos componentes en el planeta. Esta detección es llamada "biofirma".
Planetas habitables. Crédito: Universidad McGill
Un puñado de investigadores ha intentado simular el espectro de tránsito de la Tierra, pero este es el primer espectro de tránsito en infrarrojos empírico de la Tierra", dice el prof. Cowan. "Es lo que vería un alienígena si observara el tránsito de la Tierra".
Los hallazgos, publicados el 28 de Agosto en la revista Monthly Notices de la Real Sociedad Astronómica, podrían ayudar a los científicos a determinar que clase de señales buscar en su persecución de exoplanetas (planetas orbitando estrellas diferentes del Sol) similares a la Tierra. Desarrollado por la Agencia Espacial Canadiense, SCISAT fue creado para ayudar a los científicos a comprender la extensión de la capa de ozono sobre la Tierra estudiando las partículas de la atmósfera conforme la luz solar las atraviesa. En general, los astrónomos pueden decir que partículas se encuentran en la atmósfera de un planeta observando los cambios en la luz de la estrella cuando atraviesa la atmósfera. Los instrumentos deben esperar a que un planeta pase -o transite- por delante de su estrella para realizar esta observación. Con telescopios lo suficientemente sensitivos los astrónomos podrían potencialmente identificar moléculas como el dióxido de carbón, oxígeno o vapor de agua, lo que podría indicar si el planeta está habitado o no.
Cowan explicaba la espectroscopia de tránsito n te un grupo en un encuentro en el McGill Space Institute (MSI) cuando el profesor Yi Huang, un científico atmosférico miembro del MSI, observó que la técnica era similar a los estudios de ocultación solar de la atmósfera terrestre, realizados por el SCISAT.
Desde el descubrimiento del primer exoplaneta en 1990, los astrónomos han confirmado la existencia de más de 4000 exoplanetas. El santo grial en este relativamente nuevo campo de la astronomía es encontrar planetas que podría albergar vida - una Tierra 2.0.
Un sistema muy prometedor que podría tener planetas así es TRAPPIST-1, que será observado por el James Webb Space Telescop, que se lanzará en 2021. Mcdonald y Cowan construyeron una señal simulada de como un planeta con una atmósfera similar a la Tierra se vería a través del los ojos del futuro telescopio que es una colaboración entre la NASA, la Agencia Espacial Canadiense y la Agencia Espacial Europea.
El sistema TRAPPIST-1 está localizado a 40 años luz y tiene siete planetas, 3 o 4 de los cuales están en la llamada "zona habitable" donde el agua líquida podría existir. Los astrónomos de McGill dicen que este sistema podría ser prometedor para encontrar una señal similar a su huella de la Tierra ya que los planetas orbitan una enana tipo M, un tipo de estrella más pequeña y fría que nuestro Sol.
"TRAPPIST-1 es una estrella enana roja cercana, lo que convierte a sus planetas en un excelente objetivo para la espectroscopia de tránsito. Esto es porque la estrella es mucho más pequeña que nuestro Sol, así que sus planetas son relativamente fáciles de observar", explica Mcdonald. "También los planetas orbitan cerca de la estrella, así que el tránsito es cada pocos día. Por supuesto, incluso si uno de los planetas tiene vida, no esperamos que su atmósfera sea igual a la de la Tierra, ya que su estrella es muy diferente de nuestro Sol".
Mcdonald y Cowan afirman que el telescopio Webb será capaz de detectar dióxido de carbón y vapor de agua usando sus instrumentos. Podría ser incluso capaz de detectar la biofirma de metano y ozono si pasa suficiente tiempo observando el planeta objetivo.
El Prof.Cowan y sus colegas en el Instituto de Investigación de Exoplanetas situado en Montreal esperan ser de los primeros en detectar algunas de las primeras señales de vida más allá de nuestro planeta. La huella de la Tierra creada por Macdonald para su tesis podría decir a otros astrónomos donde mirar en esta búsqueda. Iniciará su doctorado en el campo de exoplanetas en la Universidad de Toronto este otoño.
