Se puede decir que el estudio de los exoplanetas se encuentra en un período de transición tardío.Hasta ahora,4.525 exoplanetasSe ha confirmado en 3.357 sistemas, con 7.761 candidatos en espera de confirmación.Como resultado, la investigación de exoplanetas se aleja del proceso de descubrimiento y se acerca a la caracterización, donde se realizan observaciones posteriores del exoplaneta para aprender más sobre la atmósfera y el entorno del exoplaneta.
En el proceso, los investigadores de exoplanetas esperan ver si alguno de estos planetas contiene los elementos necesarios para la vida tal como la conocemos.Recientemente, un par de investigadores de la Universidad del Norte de ArizonaVirtual Planet Lab en el Instituto de Astrobiología de la NASA(VPL),Encontrar el océano en un exoplaneta.La capacidad de encontrar agua en otros planetas, un elemento clave para la vida en la Tierra, será de gran ayuda para encontrar vida extraterrestre.
La investigación fue realizada por Dominick J. Ryan, becario postdoctoral en la Universidad del Norte de Arizona (NAU), y Tyler D. Robinson, profesor asistente de astronomía y ciencias planetarias en los Institutos de Astrobiología de la NAU y la NASA.Un estudio que describe los resultados de un estudio titulado “Detección de mares de exoplanetas con análisis de componente principal espectral dependiente de fase”, publicado recientemente en línea, y está considerando su publicación en The Planetary Science Journal.
Las tecnologías más prometedoras para la caracterización de exoplanetas sonTransporte(también conocido como Medición móvil).Consiste en monitorear la estrella en busca de descensos periódicos, que son signos de planetas que pasan frente a su padre (en relación con el observador).A veces, los astrónomos pueden obtener el espectro de la luz a medida que atraviesa la atmósfera del planeta, lo que revela información sobre su composición química.Sin embargo, como le dijo el profesor Robinson a Universe Today en un correo electrónico, este método no permite la observación de la superficie.
“En la actualidad, las mejores técnicas para caracterizar los exoplanetas de roca no nos dicen mucho sobre el entorno de la superficie de estos mundos (incluida la presencia o ausencia de agua líquida).Para el Hubble (y el próximo JWST), utilizamos la espectroscopia de paso para caracterizar las atmósferas de los exoplanetas. A medida que el planeta atraviesa el disco, encuentra cambios muy leves en el brillo y el color de la estrella anfitriona.En esta geometría/configuración, el camino muy largo que toma la luz a través de la atmósfera (que es muy similar a ver el sol al atardecer desde la Tierra) significa que la atmósfera profunda (y su superficie) está oscurecida”.
En un futuro cercano, se espera que esta situación cambie significativamente gracias a:dispositivo de última generaciónme gustaTelescopio espacial James Webb(JWST) y observatorios terrestrestelescopio extra grande(ELT).Gracias a una óptica sofisticada, un cronómetro y un espectrómetro, el telescopio es capaz de:imagen directaUn exoplaneta más pequeño que orbita más cerca de la estrella (donde es probable que se encuentren más planetas rocosos potencialmente habitables).
Este método consiste en observar la luz reflejada directamente por la atmósfera o la superficie del exoplaneta, lo que puede proporcionar información valiosa sobre el clima y el entorno de la superficie del planeta.Además de JWST y ELT, existen numerosas misiones propuestas con la resolución y sensibilidad necesarias para detectar características de la superficie.basado en la composición atmosférica,identificar plantas, evidencia defotosíntesisTambién es posible identificar la existencia deiluminación artificial!
Para el estudio, el Dr. Ryan y Robinson consideraron cómo un instrumento de próxima generación podría realizar estudios de imágenes directas de exoplanetas que indicarían la presencia de agua superficial.La clave para esto, dijo el Dr. Robinson, es encontrar la “trascendencia”.
“Actualmente, se está considerando el concepto de una misión para proporcionar este tipo de datos. HabEx y LUVOIR son excelentes ejemplos.De la misma manera que la luz del sol que brilla en los océanos se ve bastante roja cuando observas una puesta de sol en las playas de la Tierra, sugerimos que los océanos brillantes de los exoplanetas podrían hacer que planetas enteros se vean muy rojos en la fase creciente.
“Si la famosa foto del punto azul pálido se hubiera tomado cuando la Tierra era una media luna estrecha, no habría sido azul en absoluto, ¡habría sido rojo!Entonces, potencialmente al buscar signos de que los exoplanetas como la Tierra son altamente reflectantes y se sonrojan en la fase creciente, podremos detectar océanos en esos mundos”.
Debido a que no existen observaciones de naves espaciales de las fases de la media luna y las longitudes de onda requeridas para probar este método, el Dr. Ryan y Robinson se basaron en una serie de simulaciones del brillo de la Tierra.Estas simulaciones tuvieron en cuenta todos los efectos realistas de los reflejos de la luz solar en las aguas superficiales, desde destellos marinos y nubes hasta reflejos atmosféricos y superficiales.
“Estas simulaciones muestran que cuando la Tierra se ve desde una fase similar a la de una media luna, en realidad se vuelve roja y reflectante”, dijo el Dr. Robinson.“Usando herramientas que imitan la distancia que aparece la Tierra en misiones como HabEx o LUVOIR, podemos ver que varias observaciones de un mundo similar a la Tierra pasan por varias fases diferentes (que van desde casi completas hasta fases crecientes). Representará el enrojecimiento de la fase creciente, que representa el mar”.
Como explicó el Dr. Robinson, esta técnica no se aplica a JWST, pero es posible en futuras misiones.Esto incluye lo mencionado anteriormenteobservatorio de exoplanetas habitables(HabEx), un telescopio espacial diseñado para estudios de imágenes directas de planetas similares a la Tierra alrededor de estrellas similares al Sol;YTopógrafo grande UV/óptico/IR(LUVOIR), un observatorio de longitud de onda múltiple de gran apertura que logrará amplios objetivos científicos.
En última instancia, dijo Robinson, este estudio proporciona una “vía bien definida” para futuros estudios de imágenes directas destinados a caracterizar exoplanetas.”Parte de la búsqueda de vida extraterrestre es comprender qué tan común es que los mundos rocosos tengan condiciones habitables (océanos superficiales, al menos para los exoplanetas)”, dijo Robinson.”¡Así que ayudamos a resolver una pieza del rompecabezas sobre cómo encontrar un mundo donde creemos que podría existir la vida!”
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