Ir al contenido principal

Balizas Atmosféricas Guían a Científicos de la NASA en Busca de Vida

Algunos Exoplanetas brillan más brillantes que otros en la búsqueda de la vida más allá del sistema solar. La nueva investigación de la NASA propone un acercamiento nuevo a oler hacia fuera Atmósferas del Exoplaneta. Se aprovecha de las frecuentes tormentas estelares — que arrojan enormes nubes de material estelar y radiación al espacio — desde Estrellas Enanas frescas y jóvenes para destacar signos de exoplanetas habitables.

Tradicionalmente, los investigadores han buscado las biofirmas potenciales como formas de identificar mundos habitados: subproductos de la vida tal como lo conocemos como el oxígeno o el metano que con el tiempo se acumulan en la Atmósfera a cantidades detectables. Pero con la tecnología actual, según Vladimir Airapetian, autor principal de un estudio de los informes científicos de la naturaleza publicado el 2 de noviembre de 2017, la identificación de estos gases en exoplanetas terrestres distantes es desperdiciador de tiempo, requiriendo días de tiempo de observación. El nuevo estudio sugiere la caza de firmas más crudas de mundos potencialmente habitables en su lugar, lo que sería más fácil de detectar con los recursos actuales en menos tiempo.

"Estamos en busca de moléculas formadas a partir de prerrequisitos fundamentales para la vida, específicamente el nitrógeno molecular, que es el 78 por ciento de nuestra Atmósfera", dijo Airapetian, que es un científico solar en el Centro Goddard de vuelos espaciales de la NASA en Greenbelt, Maryland, y en Universidad Americana en Washington, D.C. "Estas son moléculas básicas que son biológicamente amistosas y tienen una fuerte potencia de emisión infrarroja, aumentando nuestra oportunidad de detectarlos".

Beacons of Life infographic

Las balizas de la vida podrían ayudar a los investigadores a identificar mundos potencialmente habitables.
Créditos: Centro de vuelo espacial Goddard de la NASA/Mary Pat Hrybyk

La vida presente en la Tierra le dice a Airapetian y a su equipo de investigadores que deben buscar Atmósferas ricas en vapor de agua y nitrógeno, y oxígeno, el producto de la vida. El oxígeno y el nitrógeno libre-flotan estable en su forma molecular-es decir, dos átomos del oxígeno o del nitrógeno atados juntos en una molécula. Pero en las cercanías de una Estrella Enana activa, el clima espacial extremo provoca distintas reacciones químicas, que los investigadores pueden utilizar como indicadores de la composición atmosférica.

Las Estrellas como nuestro Sol son turbulentas en su adolescencia y con frecuencia producen erupciones poderosas que arrojan partículas estelares delante de ellas a velocidades cercanas a la luz. A diferencia de nuestro Sol, algunas Estrellas amarillas y naranjas, que son un poco más frescas que el Sol, pueden seguir produciendo estas fuertes tormentas estelares durante miles de millones de años, generando frecuentes enjambres de partículas de alta energía.

Cuando estas partículas llegan a un Exo-planeta, inundan su Atmósfera con suficiente energía para romper nitrógeno molecular y oxígeno en átomos individuales, y moléculas de agua en hidroxilo — un átomo cada uno de oxígeno e hidrógeno, Unidos. A partir de ahí, los átomos de nitrógeno y oxígeno reactivos desencadenan una cascada de reacciones químicas que en última instancia producen lo que los científicos llaman balizas atmosféricas: hidroxilo, oxígeno molecular y óxido nítrico — una molécula hecha de un nitrógeno y un átomo de oxígeno.

Airapetian y sus colegas usaron un modelo para calcular la cantidad de óxido nítrico y hidroxilo que formaría y la cantidad de ozono que sería destruido en una Atmósfera similar a la Tierra alrededor de una estrella activa. Los científicos de Earth han utilizado este modelo durante décadas para estudiar cómo el ozono — que se forma naturalmente cuando la luz del Sol impacta el oxígeno — en la Atmósfera Superior responde a las Tormentas Solares, pero encontró una nueva aplicación en este estudio; La tierra es, después de todo, el mejor estudio de caso disponible en la búsqueda de la vida.

Usando una simulación de computadora, los investigadores expusieron la Atmósfera modelo al tiempo del espacio que esperarían de una Estrella fresca, activa. Encontraron que el ozono disminuye al mínimo y alimenta la producción de balizas atmosféricas.

Para los investigadores, estas reacciones químicas son muy útiles. Cuando la luz de la Estrella golpea la Atmósfera, resorte-como lazos dentro de las moléculas del faro absorba la energía y vibre, enviando esa energía de nuevo al espacio como calor, o radiación infrarroja. Los científicos saben qué gases emiten radiación en determinadas longitudes de onda de luz, así que al mirar toda la radiación que viene de la Atmósfera, es posible tener una idea de lo que hay en la Atmósfera misma.

La formación de una cantidad detectable de estos faros requiere una gran cantidad de oxígeno molecular y nitrógeno. Por lo tanto, si se detectan, estos compuestos podrían indicar una atmósfera llena de química biológicamente amigable, así como la presión atmosférica como la Tierra-y por lo tanto la posibilidad de un mundo habitable, una aguja en un pajar vasto de Exo Planetas.

Conceptual image of an exoplanet
Esta ilustración muestra la luz de una Estrella iluminando la Atmósfera de un Exo-planeta. Cuando la Luz de la Estrella golpea la Atmósfera, las moléculas de la señal absorben esa energía y la envían de nuevo al espacio como señales de radiación infrarrojas fuertes.
Créditos: Centro de vuelo espacial Goddard de la NASA


Este enfoque también está destinado a desmalezar Exo-planetas sin un Campo Magnético similar a la Tierra. "Un Planeta necesita un Campo Magnético que proteja la Atmósfera y proteja al planeta de las tormentas estelares y la radiación", dijo Airapetian. "Si los vientos estelares no son tan extremos como para comprimir el Campo Magnético de un Exo-planeta cerca de su superficie, el Campo Magnético impide el escape atmosférico, por lo que hay más partículas en la Atmósfera y una señal infrarroja resultante más fuerte".

Airapetian y sus colegas utilizaron los datos de la misión de la NASA sobre el estudio de la Tierra — abreviatura de la Ionosfera Mesophere Dinámica Energética — para simular cómo podrían aparecer las observaciones infrarrojas de estos faros. Los datos procedían del instrumento de Espectroscopia de Timed llamado "SABER" — corto para sondear la Atmósfera usando radiometría de emisión de banda ancha — que estudia la misma química que genera las balizas atmosféricas, como ocurre en la Atmósfera Superior de la Tierra en respuesta a la actividad solar.

"Tomando lo que sabemos acerca de la Radiación Infrarroja emitida por la Atmósfera de la Tierra, la idea es mirar los Exo-planetas y ver qué tipo de señales podemos detectar", dijo Martin Mlynczak, coautor del documento y el investigador principal asociado de saber en Langley de la NASA Centro de Investigación en Hampton, Virginia. "Si encontramos señales de exoplaneta en casi la misma proporción que la tierra, podríamos decir que el planeta es un buen candidato para acoger la vida."

Los datos de SABER mostraron que la frecuencia de tormentas estelares intensas está directamente relacionada con la fuerza de las señales de calor de las balizas atmosféricas. Con más tormentas, se generan más moléculas de Faro y la señal infrarroja sería lo suficientemente fuerte, estiman los científicos, para ser observados desde Exo-planetas cercanos con un telescopio espacial de seis a 10 metros en sólo dos horas de tiempo de observación.
Se muestra en el concepto de este artista, la nave espacial de la NASA ha estado observando la Atmósfera Superior de la Tierra durante 15 años, lo que conduce a nuevos entendimientos de cómo esta región interactúa con la Atmósfera Inferior y el Espacio por encima de-y ahora, cómo la misma química puede jugar en Exo planetas.
Créditos: NASA/JHU-APL

"Esta es una nueva y emocionante manera de buscar la vida", dijo Shawn comagal-Goldman, un Goddard, Astrobiólogo, no conectado con el estudio. "Pero como con todos los signos de la vida, la comunidad exoplaneta necesita pensar mucho sobre el contexto." "¿Cuáles son las formas en que los procesos no biológicos pueden imitar esta firma?"

Con el tipo correcto de Estrella, este trabajo podría llevar a nuevas estrategias en la búsqueda de la vida que identifican no sólo planetas potencialmente habitables, sino sistemas planetarios, como la forma en que la Atmósfera de un planeta interactúa con su Estrella matriz también tiene un efecto clave en su habitabilidad. Si se detectan señales prometedoras, los investigadores pueden coordinar las observaciones con un futuro Observatorio basado en el espacio, como el telescopio espacial James Webb de la NASA, aumentando la probabilidad de descubrir un sistema tan potencial.

"Las nuevas perspectivas sobre el potencial de vida en los Exo-planetas dependen críticamente de la investigación interdisciplinaria en la que se utilicen datos, modelos y técnicas de las cuatro divisiones científicas de la NASA Goddard: Heliofísica, Astrofísica, Planeta y Ciencias de la Tierra", Goddard Senior astrofísico y coautor William Danchi dijo. "Esta mezcla produce nuevas y poderosas vías para la investigación de Exoplanetas."

Este trabajo fue apoyado en parte por el programa de Exobiología de la NASA, la Misión Tiempo de la NASA, y los vendedores exoplaneta entornos de colaboración, o SEEC, un Centro de Ciencias Multidisciplinarios en la NASA Goddard dedicado a la excelencia en la búsqueda de la vida en otros planetas .

By Lina Tran
NASAs Goddard Space Flight CenterGreenbeltMd
Last Updated: Nov. 2, 2017
Editor: Rob Garner

Traducción: El Quelonio Volador

Entradas populares de este blog

Tormenta Solar 17 de agosto 2017: Atentos se actualiza 22 hs Argentina...

G1-pequeño reloj geomagnético de la tormenta publicado
Publicado: jueves, 17 de agosto, 2017 03:49 UTC
Se ha emitido un reloj de tormenta geomagnética G1-Minor para 17 y 18 Aug 2017. Se espera que los parámetros del viento solar se realcen en el 17 como una corriente de alta velocidad recurrente, positiva de la polaridad del agujero coronal se mueve en una posición geo efectiva.
G1 (menor) condiciones de tormenta observadas en 17/0816 UTC Publicado: jueves, 17 de agosto, 2017 12:00 UTC G1 (menor) las condiciones de la tormenta fueron alcanzadas en 17/0816 UTC debido a las influencias de una corriente de alta velocidad del agujero coronal de la polaridad positiva. Una advertencia G2 (moderada) y G1 (menor) son válidos hasta 17/1500 UTC.

Nota EQ: Se actualizará a horas 22 Argentina
Traducción y nota: El Quelonio Volador

Tormenta Solar 10 de agosto 2017: Atentos...

Un agujero en la atmósfera del Sol: un agujero se ha abierto en la atmósfera del Sol y se está convirtiendo hacia la Tierra. El Observatorio de Dinámica Solar de la NASA está monitoreando la estructura, que se extiende por el Ecuador del Sol justo detrás de la mancha solar AR2670:
Esto es un "Agujero Coronal", una región donde el campo magnético del Sol se ha pelado hacia atrás y permitió que el material gaseoso escapara. Una corriente de viento solar que fluye desde este hoyo debe llegar a nuestro planeta durante las primeras horas del 12 de agosto. Los campos magnéticos realzados en el borde principal de la corriente interactuarán con el magnetosfera de nuestro planeta, posiblemente chispeando las tormentas geomagnéticas suaves.
Coincidentemente, el viento solar llegará durante el pico de la lluvia de meteoritos Perseidas. Los observadores de alta latitud del cielo podrían detectar el resplandor verde de las auroras en sus fotos de la desintegración de meteoroides.
Producto: …

Comportamientos de la ondas

Las ondas de luz en el espectro electromagnético se comportan de manera similar. Cuando una onda de luz encuentra un objeto,  ya sea que son  transmitidas, reflejadas, absorbidas, refractadas, polarizadas, difractadas o dispersas dependiendo de la composición del objeto y la longitud de la onda de luz.
Las Naves espaciales de NASA llevan a bordo instrumentos especializados y recopilan datos sobre cómo se comportan las ondas electromagnéticas cuando interactúan con la materia. Estos datos pueden revelar la composición física y química de la materia.

Reflexión:

Reflexión es cuando golpea un objeto la luz incidente (luz entrante) y rebota. Superficies muy lisas como espejos reflejan casi toda la luz incidente. El color de un objeto es realmente las longitudes de onda de la luz reflejada, mientras otras longitudes de onda son absorbidas. Color, en este caso, se refiere a las diferentes longitudes de onda del espectro visible de luz percibida por nuestros ojos. La composición física y química…