Un equipo internacional de científicos simuló en un laboratorio las condiciones que permiten que se formen atmósferas nebulosas en exoplanetas ricos en agua. Este resultado constituye un elemento clave para determinar cómo las propiedades ópticas de las neblinas orgánicas, formadas en diferentes atmósferas de exoplanetas, pueden distorsionar las observaciones realizadas con telescopios terrestres y espaciales.
Mejorando el trabajo del Telescopio Espacial James Webb
Dentro de la misión científica del Telescopio Espacial James Webb (JWST), se incluye la caracterización atmosférica de exoplanetas en tránsito para detectar cómo los gases atmosféricos absorben diferentes tonos o longitudes de onda de la luz que reflejan. Sin embargo, dado que algunos de estos exoplanetas son aptos para formar neblinas fotoquímicas, es fundamental caracterizarlas ópticamente de manera precisa para evitar fallos en la interpretación de sus componentes.
Las atmósferas alienígenas pueden ser muy diferentes a las de nuestro sistema solar, expresó Sarah Horst, profesora de la Universidad Johns Hopkins (EE.UU.) y coautora de la investigación, añadiendo que hay más de 5.000 exoplanetas con diferentes químicas atmosféricas. Las observaciones distorsionadas pueden llevar a cálculos e interpretaciones erróneas sobre las cantidades de sustancias importantes en el aire, como el agua y el metano, y el tipo y los niveles de partículas en la atmósfera.
El modelado de atmósferas
Horst señaló que para tratar de responder a si hay vida fuera del sistema solar «se requiere un modelado realmente detallado de todos los tipos diferentes, específicamente en planetas con mucha agua». «Esto ha sido un gran desafío porque simplemente no tenemos el trabajo de laboratorio para hacerlo», añadió.
El equipo realizó los experimentos en una cámara diseñada para el estudio dentro de su laboratorio, donde prepararon dos mezclas de gases que contienen vapor de agua y otros compuestos que se consideran comunes en los exoplanetas. Radiaron esos brebajes con luz ultravioleta para simular cómo la luz de una estrella iniciaría las reacciones químicas que producen partículas de neblina. Luego, midieron cuánta luz absorbían y reflejaban las partículas para comprender cómo interactuarían con la luz en la atmósfera.
«El equipo es el primero en determinar cuánta neblina se puede formar en los planetas acuáticos más allá del sistema solar», afirmó Horst. Los resultados se publicaron este lunes en Nature Astronomy.
El equipo trabaja ahora para crear más «análogos» de neblina en laboratorio con mezclas de gases que representen con mayor precisión lo que ven con los telescopios.
¿Cómo influye la neblina?
Los investigadores indican que la neblina en la atmósfera de un planeta influye decisivamente en las temperaturas globales, los niveles entrantes de luz estelar y otros factores que pueden obstaculizar o fomentar la actividad biológica. También aseguran que diferentes niveles y tipos de neblina pueden afectar la forma en que las partículas se propagan a través de la atmósfera, cambiando lo que los científicos pueden detectar sobre planetas distantes con telescopios.
«El agua es lo primero que buscamos cuando intentamos ver si un planeta es habitable, y ya existen interesantes observaciones de agua en las atmósferas de exoplanetas. Pero nuestros experimentos y modelos sugieren que estos planetas probablemente también contengan neblina», explica Chao He, quien dirigió el estudio. «Esta neblina realmente complica nuestras observaciones, ya que nubla nuestra visión de la química atmosférica y las características moleculares de un exoplaneta».
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