Red de satélites astronómicos para detectar vida en otros mundos
Un estudio de viabilidad sobre la red LIFE de búsqueda de vida en planetas de fuera de nuestro sistema solar demuestra además que la misma tecnología permitiría a hipotéticos alienígenas detectar señales biológicas en la Tierra desde una distancia de hasta 30 años-luz.
La iniciativa internacional LIFE, que utilizará una red de cinco satélites artificiales para intentar captar señales delatadoras de actividad biológica en exoplanetas (planetas de fuera de nuestro sistema solar) ha pasado a una nueva y prometedora fase al ser validada su eficiencia mediante un experimento. En esta prueba, se logró detectar la existencia de vida en la Tierra a partir de la misma clase de datos que la red recibirá de los exoplanetas que observe.
La red LIFE (Large Interferometer for Exoplanets) está liderada por el Instituto Federal Suizo de Tecnología en Zúrich (ETH) y se centrará en observar exoplanetas de tipo rocoso (como la Tierra, Marte y Venus) situados dentro de la franja orbital habitable alrededor de sus respectivas estrellas. En dicha franja, el calor recibido de la estrella es el idóneo para permitir la existencia de agua líquida en la superficie de los mundos allí situados.
El plan consiste en colocar cinco pequeños satélites en el espacio, cerca del telescopio espacial James Webb. Juntas, estas naves formarán un gran telescopio que actuará como interferómetro para captar radiación infrarroja de los exoplanetas. El espectro de la luz recolectada podrá utilizarse entonces para deducir la composición química de esos exoplanetas y en particular la de sus atmósferas. «Nuestro objetivo es detectar compuestos químicos en el espectro de luz que indiquen la existencia de vida en los exoplanetas», resume Sascha Quanz, de la iniciativa LIFE.
Representación gráfica del concepto de la red LIFE. En ella, cinco satélites están conectados para conformar un gigantesco telescopio virtual en el espacio. (Imagen: ETH Zurich / LIFE initiative)
Concretamente, Quanz, Jean-Noël Mettler del Instituto Federal Suizo de Tecnología en Zúrich y sus colegas se preguntaron hasta qué punto una misión con la red LIFE podría caracterizar la habitabilidad de un exoplaneta. Para resolver las dudas, decidieron tratar a la Tierra como si fuera un exoplaneta y analizar datos espectrales de nuestro planeta.
Lo singular del estudio es que el equipo puso a prueba las capacidades de la futura red LIFE con espectros reales y no simulados. Utilizando datos de uno de los dispositivos de medición atmosférica del satélite Aqua de la NASA, dedicado a la observación de la Tierra, generaron los espectros de emisión de la Tierra en el rango infrarrojo medio, tal y como podrían registrarse en futuras observaciones de exoplanetas.
Dos consideraciones fueron fundamentales para el experimento. En primer lugar, si un gran telescopio espacial observara la Tierra desde el espacio, ¿qué tipo de espectro infrarrojo registraría? Dado que la Tierra se observaría desde una gran distancia, tendría el aspecto de una mancha discreta, sin rasgos reconocibles como el mar o las montañas. Esto significa que los espectros serían medias espaciales y temporales que dependerían de las vistas del planeta que captara el telescopio y durante cuánto tiempo.
A partir de ahí, los físicos llegaron a la segunda consideración de su estudio: si se analizaran estos espectros promediados para obtener información sobre las condiciones de la atmósfera y la superficie de la Tierra, ¿de qué manera dependerían los resultados de factores como la geometría de la observación y las fluctuaciones estacionales?
Los investigadores consideraron tres geometrías de observación (las dos vistas desde los polos y una vista ecuatorial adicional) y se centraron en los datos registrados en enero y julio para tener en cuenta las mayores variaciones estacionales.
La principal conclusión del estudio es alentadora: si un telescopio espacial virtual como el LIFE observara el planeta Tierra desde una distancia de hasta 30 años-luz, encontraría indicios de que se trata de un mundo templado y habitable.
El equipo pudo detectar concentraciones de los gases atmosféricos dióxido de carbono, vapor de agua, ozono y metano en los espectros infrarrojos de la atmósfera terrestre, así como las condiciones de la superficie que favorecen la aparición de agua. La detección de ozono y metano es especialmente importante, ya que estos gases son producidos por la biosfera terrestre. Conociendo la abundancia de cada gas, puede deducirse que hay procesos biológicos operando a gran escala en la Tierra.
El estudio se titula «Earth as an Exoplanet. III. Using Empirical Thermal Emission Spectra as an Input for Atmospheric Retrieval of an Earth-twin Exoplanet». Y se ha publicado en la revista académica The Astrophysical Journal. (Fuente: NCYT de Amazings)