Nueva técnica para separar atmósferas

La agencia espacial japonesa (JAXA) desarrolla un nuevo instrumento para probar una idea para separar atmósferas similares a la habitable Tierra de aquellas similares al infernal invernadero de Venus.

El instrumento es un espectrómetro ultravioleta, denominado UVSPEX, que volará a bordo del World Space Observatory UV, WSO-UV, dirigido por Rusia, con un lanzamiento planificado en 2025.

Como muchos de los cazadores de planetas más prolíficos, como el Telescopio Espacial Kepler de la NASA, UVSPEX buscará planetas en tránsito por su estrella anfitriona. Los planetas en tránsito tienen una órbita que atraviesa la superficie de la estrella vista desde la Tierra. A medida que el planeta se mueve frente a la estrella, oscurece una pequeña cantidad de luz estelar, provocando una caída periódica en el brillo de la estrella. En luz visible, tanto un planeta similar a Venus como un planeta similar a la Tierra causarían una atenuación similar. Pero en el ultravioleta, se puede ver un efecto muy diferente.

Mientras que la atmósfera de dióxido de carbono de Venus atrapa el calor cerca de la superficie del planeta, el mismo gas actúa como refrigerante en la atmósfera superior. La capa más externa de la atmósfera, una región conocida como exósfera, tiene solo unos 200 - 300 K (-73 ° C a 27 ° C) en la Venus cargada de dióxido de carbono, pero alrededor de 1.000 K en la Tierra rica en oxígeno. Las temperaturas más altas hacen que la exósfera de la Tierra se expanda, mientras que la exósfera fría de Venus permanece relativamente pequeña.

Esto es importante porque los gases en la exósfera absorben longitudes de onda ultravioleta. Durante un tránsito, la luz ultravioleta de la estrella será bloqueada por el cuerpo sólido del planeta y hasta su exósfera, creando una caída de luz mucho mayor para un planeta con una atmósfera similar a la de la Tierra en comparación con uno de tamaño similar pero que alberga un manto de gases parecido a Venus. Los planetas alrededor de las pequeñas y tenues estrellas enanas rojas pueden ver un efecto aún mayor, ya que estas estrellas más frías emiten ultravioleta extrema (EUV) varios órdenes de magnitud mayor que las estrellas similares al Sol. Esto calentaría una atmósfera similar a la de la Tierra rica en oxígeno a temperaturas tan altas como 10.000 K (9.700 ° C), expandiéndola aún más.

Por lo tanto, UVSPEX tiene una forma relativamente rápida de diferenciar entre planetas con atmósferas similares a la Tierra y similares a Venus alrededor de otras estrellas. Como primer instrumento en probar esta técnica, los mejores objetivos para UVSPEX serán pequeños mundos rocosos o aquellos que orbitan cerca de su estrella, donde se espera que la diferencia en la caída del tránsito sea más evidente. Si esto tiene éxito, los futuros instrumentos podrían barrer planetas del tamaño de la Tierra en zonas habitables, identificando aquellos cuya atmósfera se parezca más a la nuestra, informa JAXA en un comunicado.