Resumen: (Abr 27, 2005) El hecho de buscar biofirmas que pudieran ser características de vida inteligente no siempre es extrapolar las cosas más inteligentes que pueda estar realizando una especie. Por ejemplo, ¿buscaría alguien contaminantes en la atmósfera? Maggie Turnbull del Instituto Carnegie contesta a esa y a otras preguntas de los colegas después de su presentación, 'Detección Remota de Vida y Mundos Habitables”.

El Buscador de Planetas Terrestres (Terestrial Planet Finder) investigará buscando planetas del tipo de la Tierra en órbita de las 250 estrellas más cercanas. Crédito: NASA

Maggie Turnbull, una astrónomo de la Carnegie Institution, ha pasado muchos años pensando en la clase de estrellas que podrían albergar planetas del tipo de la Tierra. Su base de datos de sistemas estelares habitables podría utilizarse como una lista de objetivos para la próxima misión de NASA la Terrestrial Planet Finder (TPF) Turnbull presentó una conferencia, “Detección Remota de Vida y Mundos Habitables: Estrellas Habitables, Brillo de la Tierra y TPF”, en el foro de Investigación de Astrobiología de la NASA el 14 de Marzo del 2005.

Esta cuarta parte y final de la trascripción ya editada, Turnbull contesta a las preguntas de una audiencia de jóvenes científicos. Partes 1 * 2 * 3 * 4

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Pregunta (P): La cámara principal de la nave espacial Galileo vio a la Tierra como unos pocos píxeles y trató de realizar una espectroscopia sobre eso. ¿ Se realizará algún tipo de observaciones como está por medio de la nave Cassini?

Respuesta: No he escuchado nada respecto de que la Cassini vaya a realizar algo similar y ahora ya es demasiado tarde, porque desde el actual punto de vista de la nave , la Tierra está muy próxima al Sol.

Estamos viendo de obtener datos espectrales de la Tierra con la misión Messenger, la cual se encuentra en ruta hacia Mercurio pero que realizará un sobrevuelo de la Tierra más adelante este año. Existen algunos temas respecto de la posición de la sombra del sol, pero ese satélite tiene un espectrógrafo de baja resolución para la visión óptica y la cercana a infrarrojos. Sería perfecto si pudieran apuntarlo hacia la Tierra y pienso que sería el siguiente paso lógico en la preparación del TPF.

aquí para una vista más grande. Crédito: NASA/JPL" width="150"> Luna eclipsando a Saturno vista desde la Cassini. Clic aquí para una vista más grande. Crédito: NASA/JPL

P:¿Ha considerado buscar biofirmas que pudieran ser características de vida inteligente, por ejemplo, contaminantes como los cloro-fluorocarbonos (CFCs) que tienen una firma espectral en el infrarrojo?

R: Lo he oído mencionar, pero no creo que se haya continuado con esa idea. Pienso que sería un problema de detectabilidad. Desconozco todas las longitudes de onda de todo lo que estamos tirando a la atmósfera. Si son partículas de polvo o grandes moléculas, puede ser que estén demasiado lejos para ser detectadas por el TPF.

Pero el metano es otra biofirma que sería interesante, especialmente en planetas jóvenes. El metano, hoy en día en nuestro planeta refleja hasta un cierto punto la presencia de humanos. Pero el metano es difícil de separar de la actividad geológica, tal y como nos estamos dando cuenta actualmente con el metano detectado en Marte.

P: ¿Existe un tamaño máximo para un planeta terrestre? ¿Cuánto más se amplía la detección al considerar planetas rocosos mayores?

R: Realmente nadie sabe si puede encontrarse un planeta rocoso gigante – no tenemos una analogía para ello en nuestro sistema solar. Hasta donde sabemos, el tamaño máximo de un planeta terrestre se encuentra entre una y diez masas el de la Tierra, o entre la masa de la Tierra y la de Neptuno.

La sonda Galileo tomo esta foto del sistema Tierra-Luna en silueta. Crédito: NASA/Galileo

A medida que un planeta se hace más grande, el brillo fraccional del planeta aumenta. De modo que el TPF tendrá una mayor facilidad de detectar planetas terrestres grandes o planetas gaseosos grandes, pero aún así queremos tratar, mayormente, detectar planetas que sean del tamaño de la Tierra.


P: ¿Qué tan estrechamente definimos algo para ser un planeta tipo Tierra? Por grandes fracciones de la historia de la Tierra, el planeta se ha encontrado en glaciación. La absorción óptica en un bosque es mucho mayor que la de la Tierra como un todo, ya que los océanos y los glaciares tienen una firma diferente. Así que si tuvimos una Tierra helada o altamente cubierta de agua, el TPF no la detectaría.

Aún podríamos ver la firma del oxígeno, pero eso nos lleva a otra situación: en la Tierra existen algo así como 20 formas diferentes de metabolismo bacterial. Una resultó ganadora en la pelea. Otros caminos de fotosíntesis, incluyen la Rodopsina, una bacteria púrpura que tiene un espectro óptico diferente que la clorofila. ¿Cómo se vería un mundo con Rodopsina? Ese mundo aún sería parecido a la Tierra, excepto por el hecho de que no podríamos vivir ahí.

R: Correcto. Deberíamos de ver esas posibilidades y tratar de modelar como, espectralmente hablando, se vería una Tierra con esas formas diferentes pero fácilmente concebibles de vida dominando. Pero en lo referente a biofirmas, a menos que tengamos un organismo espectralmente definido cubriendo la superficie, no veo como pudiéramos tener esperanzas de detectarlo.

Los mundos de glaciares y de agua tendrían espectros muy diferentes que la Tierra y aún así podrían ser perfectamente habitables. Quizá buscando firmas atmosféricas que estén en fuerte desequilibrio unas con otras, sea un camino para enfocar el problema.

La Tierra vista por la nave espacial VoyageR: un pequeño y pálido punto azul. Clic aquí para ampliar Crédito: NASA

P: En su plática dijo que Marte entraría en la zona habitable en alrededor de 2 mil millones de años, pero parece que Marte fue habitable quizá hace unos 3 y medio o 4 mil millones de años. Eso sugiere que la zona habitable podría extenderse más allá de 1.5 UA – el Sol era un 25 por ciento menos brillante hace 4 mil millones de años, de modo que Marte entonces habría estado a una distancia equivalente de 1.8 UA. Quizá el TPF debería de buscar unas zonas habitables más amplias. Los planetas más alejados son más fáciles de ver desde un punto de vista de separación angular.

R: Aunque, en lo que se refiere a detectabilidad, en la zona exterior de esa zona habitable, los planetas se vuelven más débiles a medida que se les aleja de su estrella. De modo que angularmente los planetas serían fáciles de ver, pero en lo que se refiere a brillo fraccional, se volverían rápidamente invisibles.

P: Con estrellas binarias, ¿ha mirado alguien los efectos sobre la zona habitable de la luminosidad de la estrella más distante?

R: No solo se preocupa uno por eso, también el campo de radiación varía caóticamente, porque tenemos al planeta que va alrededor de su estrella principal y la segunda estrella también girando alrededor de la estrella principal. De modo que el campo de radiación está cambiando constantemente de una manera irregular.

Cuando escogí mis Habstars, descarté esas que tenían un cambio en el campo de radiación de más de un 3 por ciento. Pero eso es muy conservador – pienso que el 3 por ciento no va a destruir toda la vida detectable en un planeta. No estoy muy segura en donde fijar la línea, pero pienso que podemos dibujarla más generosamente de lo que la he fijado, en cuyo caso la mayor preocupación es la estabilidad dinámica.

P: ¿Ha pensado en mirar en longitudes de onda menores para definir planetas más cercanos a sus estrellas madre?

Comparación de Marte, Venus y la Tierra en las bandas de agua, mostrando la clara presencia de agua en la Tierra exclusivamente. Crédito: NASA Workshop, Pale Blue Dot

R: El gran problema en longitud de onda más corta es que la Tierra se vuelve de tono negro, porque la capa de ozono lo absorbe todo. De modo que el planeta se vuelve invisible. De igual forma, a longitudes de onda más cortas tenemos menos fotones sobre los que trabajar, ya que las estrellas del tipo del sol emiten menos luz de longitud de onda corta y el propio planeta sólo refleja esa luz.

P: ¿Tendrán influencia sobre la elección de objetivos para el TPF los proyectos SIM y Kepler?

R: Kepler nos dará una idea de cuantas estrellas tenemos que mirar a modo de tener alguna esperanza de encontrar un planeta terrestre. Si al observar miles de estrellas, Kepler descubre que solo una de cada cien estrellas tiene un planeta terrestre, entonces vamos a tener problemas con la lista principal del TPF de solo 35 estrellas y tendremos que repensar la misión.

La lista con los objetivos finales para el TPF dependerá probablemente de lo que también encuentre el SIM. Si se mantiene todo el presupuesto para el SIM y retiene la disponibilidad total de lo que se espera, entonces la misión será capaz de poner límites sobre la presencia de planetas de más de unas masas que la Tierra que estén localizadas a 1 o 2 UA’s de su estrella. Esto será una gran ayuda para escoger los objetivos del TPF.