El telescopio espacial James Webb es capaz de explorar las atmósferas “carbonáceas” de exoplanetas en busca de vida extraterrestre. “Tenemos una manera de saber si hay agua líquida en otro planeta. Y podemos lograrlo en los próximos años”.
Un equipo de investigadores, entre ellos científicos del Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT) y de la Universidad de Birmingham, sugiere que si los mundos rocosos como la Tierra, fuera del sistema solar, tuvieran menos dióxido de carbono en sus atmósferas que otros planetas del mismo sistema, esto puede ser una señal de que contienen agua líquida. Y como sabemos por la formación de vida en nuestro planeta y las condiciones necesarias para sustentar la vida aquí, la presencia de agua líquida es un indicador clave de la habitabilidad potencial.
Si bien la búsqueda de componentes químicos clave que indiquen la habitabilidad de exoplanetas solo está al alcance de la tecnología actual, el dióxido de carbono empobrecido es una firma que JWST ahora está preparado para detectar.
El Telescopio Espacial James Webb es un observatorio infrarrojo en órbita. El telescopio espacial más grande con el espejo más grande jamás lanzado por la humanidad. Originalmente llamado “Telescopio Espacial de Próxima Generación”. Lanzamiento: 25 de diciembre de 2021.
Los astrónomos han descubierto que compuestos orgánicos complejos están presentes incluso en las galaxias más antiguas del Universo. Los científicos hicieron este descubrimiento mientras estudiaban los datos recopilados por el telescopio en órbita James Webb durante las observaciones de la galaxia SPT0418-47, ubicada en la constelación de Horas y aproximadamente a 12 mil millones de años luz de la Tierra.
Al 6 de diciembre de 2021, había 59 exoplanetas confirmados en el catálogo de exoplanetas habitables. A modo de comparación, se han añadido a la lista la Tierra y otros tres planetas terrestres del Sistema Solar.
El nivel básico de vitalidad es un parámetro que determina la idoneidad hidrotermal del clima del planeta para la existencia de productores terrestres (vegetación). El parámetro toma un valor en el rango de 0 a 1, donde “1” son las condiciones más adecuadas para la vida y es función de la temperatura de la superficie y la humedad relativa. El valor “1” se asigna a planetas con una temperatura superficial promedio de 25 °C, que es la más óptima para la mayoría de las especies de plantas; “0” – planetas con temperaturas superiores a 50 °C e inferiores a 0 °C. Para los exoplanetas, sólo se utiliza el componente de temperatura y se supone que hay agua presente en el planeta.
La distancia desde la zona habitable es un parámetro que determina la distancia del planeta desde el centro de la zona habitable de la estrella madre. Los planetas en la zona habitable tienen valores de −1 a +1, donde “0” denota el centro de la zona habitable y −1 y +1 indican sus bordes interior y exterior. La distancia a la zona habitable es función de la luminosidad de la estrella, su temperatura y la distancia al planeta.
La composición de la zona habitable es un parámetro que determina la composición bruta del exoplaneta. Valores cercanos a 0 indican cuerpos formados por una mezcla de hierro, piedra y agua. Los valores inferiores a -1 indican cuerpos compuestos principalmente de hierro y los valores superiores a +1 indican cuerpos compuestos principalmente de gas. HZC depende de la masa y el radio.
La atmósfera de la zona habitable es un parámetro que caracteriza la capacidad de un exoplaneta para mantener una atmósfera. Los valores inferiores a −1 indican cuerpos con poca o ninguna atmósfera. Los valores superiores a +1 indican cuerpos con una densa atmósfera de hidrógeno (gigantes gaseosos, por ejemplo). Es probable que los valores entre −1 y +1 tengan una atmósfera adecuada para la vida, pero 0 no indica necesariamente condiciones ideales. HZA depende de la masa, el radio, la órbita del planeta y la luminosidad de la estrella.
La clase planetaria es un parámetro que caracteriza a los cuerpos planetarios como una combinación de tres clases de temperatura y siete categorías de masa. La clase de temperatura depende de la posición del planeta con respecto a la zona habitable y puede ser de tres tipos: caliente, cálida y fría (cálida corresponde a la zona habitable). La categoría de masa se divide en los siguientes tipos: asteroide, mercurio, minitierra, tierra, supertierra, Neptuno y Júpiter. La clasificación se puede aplicar a exoplanetas (incluidos satélites), así como a cualquier planeta del Sistema Solar.
La clase de habitabilidad es un parámetro que es una clasificación solo de mundos habitables (planetas similares a la Tierra en la zona habitable) y consta de cinco categorías de temperatura:
– hipopsicroplanetas (clase HP, planetas muy fríos) – temperatura de -50 °C y menos;
– psicroplanetas (clase P, planetas fríos) – temperatura de -50 a 0 °C;
– mesoplanetas (clase M, planetas con temperaturas moderadas, un mesoplaneta típico es la Tierra) – temperatura de 0 a 50 ° C;
– termoplanetas (clase T, planetas calientes) – temperatura de 50 a 100 °C;
– hipertermoplanetas (clase HT, planetas muy calientes) – temperaturas a partir de 100 °C.
Este método de denominación se tomó prestado de la microbiología, donde se utiliza para clasificar los microorganismos según la temperatura favorable para su crecimiento. La clase M incluye planetas con temperaturas superficiales entre 0 y 50 °C, adecuados para albergar formas de vida complejas. Otras clases implican condiciones adecuadas sólo para extremófilos. La clase universal NH se utiliza para designar planetas inhabitables.
También existe una variedad de exoplanetas terrestres:
– Súper Tierra.
Una súper Tierra (o súper Tierra) es una clase de planetas con una masa mayor que la de la Tierra pero menor que la masa de Neptuno. Planetas de este tipo se descubrieron hace relativamente poco tiempo alrededor de otras estrellas. Las SuperTierras tienen masas relativamente pequeñas y son difíciles de detectar mediante espectroscopía Doppler. Se han encontrado supertierras en uno de cada tres sistemas planetarios descubiertos por el telescopio Kepler, lo que lleva a los científicos a especular sobre las razones de su ausencia en el Sistema Solar. Este término no implica ninguna característica específica, como la temperatura de la superficie, la composición, los parámetros orbitales, la habitabilidad o la presencia de determinados ecosistemas. El límite entre las súper Tierras y los gigantes gaseosos es difuso y se estima que tiene unas 10 masas terrestres.
– Megatierra.
Mega-Earth es un exoplaneta terrestre masivo que tiene al menos diez veces la masa de la Tierra. Las megatierras son significativamente más masivas que las súpertierras. El término megaTierra se acuñó por primera vez en 2014, tras el descubrimiento del exoplaneta Kepler-10 c, con una masa comparable a la de Neptuno y una densidad significativamente mayor que la de la Tierra.
– Mini-Tierra.
Mini-Tierra es un planeta significativamente menos masivo que la Tierra y Venus. En el sistema solar, este tipo de planetas incluyen a Marte y Mercurio. Los planetas de este tipo son casi imposibles de detectar utilizando el método de velocidad radial debido a su baja masa, por lo que el método de tránsito es actualmente el más eficaz.
– Planeta-océano.
Un planeta oceánico es un tipo de planeta compuesto principalmente de hielo, rocas y metales (en proporciones aproximadamente iguales en masa para simplificar el modelo). Dependiendo de la distancia a la estrella madre, pueden estar completamente cubiertos por un océano de agua líquida de hasta 100 km de profundidad (el valor exacto depende del radio del planeta), a mayores profundidades la presión se vuelve tan grande que el agua puede Ya no existe en estado líquido y se solidifica, formando modificaciones de hielo como Hielo V, VI, VII, X y otras. Hasta ahora sólo se ha descubierto uno de estos planetas: GJ 1214 b.
– Planeta ctónico.
Un planeta ctónico o Júpiter que ha perdido su envoltura gaseosa es una clase hipotética de exoplanetas que se formaron a partir de un gigante gaseoso como resultado de la evaporación de gases de su atmósfera. Esta volatilización ocurre en los Júpiter calientes debido a su extrema proximidad a la estrella: el planeta pierde gradualmente su atmósfera. Como resultado, del gigante gaseoso sólo queda un pequeño núcleo rocoso o metálico y el planeta se convierte en un planeta terrestre. Un ejemplo de planeta que pierde su envoltura gaseosa es HD 209458 b (Osiris).
– Planeta libre de armas nucleares.
Un planeta libre de armas nucleares es un tipo hipotético de planeta terrestre cuyos representantes carecen por completo de núcleo metálico. Todo el planeta (o su parte sólida) en este caso, por defecto, consta sólo de un enorme manto. Dado que un planeta libre de armas nucleares carece de núcleo, también carecerá de campo magnético. Además, debería contener un poco más de núcleo. Pero en la etapa actual de investigación de exoplanetas, es imposible distinguir entre planetas libres de armas nucleares y planetas que contienen núcleos.
– Planeta de hierro.
Un planeta de hierro es un tipo de exoplaneta terrestre que consta principalmente de un núcleo rico en hierro seguido de una fina capa de manto, o ningún manto. El cuerpo astronómico de este tipo más similar en el Sistema Solar es Mercurio, pero es probable que existan exoplanetas de hierro de mayor tamaño en el Universo.
– Planeta carbono.
Un planeta de carbono es un tipo teórico de exoplaneta similar a la Tierra que fue predicho por el astrofísico estadounidense Mark Kuechner. La condición para la formación de planetas de este tipo es un alto contenido de carbono en el disco protoplanetario y un bajo contenido de oxígeno. En términos de propiedades químicas, un planeta así será bastante diferente de los planetas terrestres como la Tierra, Marte y Venus, que están construidos principalmente a base de silicio y oxígeno y no contienen mucho carbono en su composición.
– Un planeta cubierto de lava.
Un planeta de lava es un tipo hipotético de exoplaneta similar a la Tierra cuya superficie está parcial o completamente cubierta de lava fundida. Un planeta así puede existir si está situado muy cerca de su estrella madre y/o si está constantemente calentado por fuerzas de marea. Además, cualquier planeta terrestre puede pasar temporalmente al estado de planeta de lava si el planeta ha experimentado recientemente una colisión con otro objeto espacial grande y la superficie aún no se ha enfriado.
– Planeta desértico.
Planeta desértico: un planeta con un bioma primario, que tiene un clima principalmente desértico con poca o ninguna precipitación natural. Un planeta desértico típico es Marte. Muchos planetas terrestres se considerarían planetas desérticos según esta definición. Sin embargo, el término suele utilizarse para referirse a aquellos planetas desérticos que conservan la posibilidad de vida.
– Planeta huérfano (rocoso).
Un planeta huérfano (otros nombres posibles incluyen planeta rebelde, planemo, planeta errante, planeta interestelar, planeta que flota libremente, planeta que vuela libremente, cuasiplaneta o planeta solitario) es un objeto interestelar que tiene una masa comparable a la de un planeta y Tiene forma esférica y es esencialmente un planeta, pero no está unido gravitacionalmente a ninguna estrella, enana marrón u otro planeta (aunque puede tener satélites). Si un planeta así se encuentra en una galaxia, orbita directamente alrededor del núcleo galáctico (el período orbital suele ser muy largo). De lo contrario, estamos hablando de un planeta intergaláctico y el planeta no orbita nada.
– Super Io.
Super-Io es una clase propuesta de exoplanetas similares a la Tierra con mayor actividad volcánica. La superficie de estos planetas cambia constantemente debido al material expulsado por los volcanes, lo que recuerda a una de las cuatro lunas galileanas de Júpiter, Io, debido a la gran cantidad de azufre en la superficie, que se asocia con un vulcanismo activo continuo. Esta similitud es la razón por la que la clase de exoplanetas recibió su nombre.
– Súper Venus
Super-Venus es una clase propuesta de exoplanetas similares a la Tierra con una densa atmósfera de invernadero. Tiene un campo magnético débil. En este caso, el vapor de agua (descompuesto por la radiación solar en elementos químicos individuales) es arrastrado por el viento solar al espacio interplanetario. Se ha descubierto que la atmósfera del planeta Venus sigue perdiendo hidrógeno y oxígeno. Sin mucha agua en el planeta, su atmósfera se satura de dióxido de carbono. Hace millones de años, la atmósfera terrestre también estaba abundantemente saturada con dióxido de carbono liberado de las entrañas de la Tierra durante las erupciones volcánicas. Pero con la aparición de las plantas en la Tierra, el dióxido de carbono se volvió cada vez más concentrado, ya que se utilizó para formar materia vegetal (y luego se enterró en forma de carbón y piedra caliza). El alto contenido de dióxido de carbono libre en la atmósfera de Venus aparentemente indica que nunca ha habido allí vida orgánica similar a la de la Tierra.
