9 de diciembre de 2008

Encuentran dióxido de carbono en un planeta extrasolar

Imagen: ESA/NASA/M. Kornmesser (ESA/Hubble) & STScI

Un equipo internacional de científicos ha utilizado el telescopio espacial Hubble de las agencias espaciales NASA y ESA, para descubrir dióxido de carbono en la atmósfera de un planeta orbitando a la estrella HD 189733. Éste es un paso importante en la larga senda de descubrimiento de trazadores químicos de la vida extraterrestre, tal como la conocemos en nuestro planeta.

El planeta, del tamaño de Júpiter, llamado HD 189733b, es demasiado caliente para albergar vida. Pero nuevas observaciones realizadas por el telescopio espacial Hubble son la prueba conceptual para demostrar que la química básica para la vida puede ser medida en planetas orbitando a otras estrellas. Los compuestos orgánicos pueden ser también un subproducto de los procesos de la vida y su detección en un planeta similar a la Tierra puede algún día proveer la primera prueba de la existencia de vida más allá de la Tierra.

En observaciones anteriores de HD 189733b realizadas con los telescopios espaciales Hubble y Spitzer se encontró vapor de agua. Este año, el Hubble encontró metano en la atmósfera de este planeta.

"Esto entusiasma porque el Hubble nos está permitiendo ver moléculas que prueban las condiciones, la química y la composición de las atmósferas de otros planetas", dice el primer autor Mark Swain del Laboratorio de Propulsión a Reacción, JPL, en Pasadena, California. "Gracias al Hubble estamos incursionando en una era en que vamos a expandir rápidamente el número de moléculas que conocemos en otros planetas."

El equipo internacional de astrónomos usó la cámara del cercano infrarrojo y espectrómetro de múltiples objetos NICMOS del Hubble para estudiar la luz infrarroja emitida por el planeta, que se encuentra a 63 años luz de nosotros. Los gases en la atmósfera del planeta absorben ciertas longitudes de onda de la luz del brillante interior del planeta. El equipo identificó no sólo dióxido de carbono, sino también monóxido de carbono. Las moléculas dejan sus huellas espectrales únicas en la radiación del planeta que alcanza la Tierra. Ésta es la primera vez que un espectro de emisión en el infrarrojo cercano ha sido obtenido para un planeta extrasolar.

"El dióxido de carbono está en el foco principal del entusiasmo, porque es una molécula que, bajo ciertas circunstancias puede tener una conexión con la actividad biológica como ocurre en la Tierra", dice Swain. "El hecho importante es que podemos detectarlo y estimar su abundancia, es significativo para los esfuerzos de largo plazo de caracterización de los planetas tanto para saber de qué están hechos como para saber si podrían albergar vida."

Este tipo de observación se realiza mejor en planetas con órbitas que coinciden con el plano visual a la Tierra. Ellos pasan rutinariamente en frente y por detrás de sus estrellas centrales, fenómenos conocidos como eclipses. El planeta HD 189733b pasa detrás de su estrella una vez cada 2,2 días. Esto da una oportunidad de substraer la luz de la estrella sola (cuando la luz del planeta está bloqueada) de aquélla de la estrella y del planeta juntos antes del eclipse, aislando entonces la emisión del planeta solo y haciendo posible un análisis químico de la atmósfera de su "lado diurno".

De esta forma, Swain explica que usa el eclipse del planeta detrás de la estrella para sondear el lado diurno del planeta, el cual contiene las partes más calientes de su atmósfera. "Estamos comenzando a encontrar las moléculas y para estimar cuántas de ellas hay vemos los cambios entre el lado diurno y el nocturno", dice Swain.

Esta exitosa demostración de observar a la luz emitida por el planeta en el infrarrojo cercano provoca mucho entusiasmo en los astrónomos que planean usar el telescopio espacial James Webb (JWST) de las agencias espaciales NASA,ESA y CSA, cuando éste sea lanzado, en 2013. Estos bio-marcadores se ven mejor en longitudes de onda del infrarrojo cercano.

Los astrónomos esperan usar el JWST para buscar espectroscópicamente bio-marcadores en un planeta de tipo terrestre del tamaño de la Tierra, o una "súper Tierra" varias veces la masa de nuestro planeta.

Swain y sus colegas planean ahora buscar moléculas en las atmósferas de otros planetas extrasolares, al mismo tiempo que tratarán de incrementar el número de moléculas detectadas en atmósferas de planetas extrasolares. Él también planea usar las moléculas para estudiar los cambios que puedan presentarse en las atmósferas de los planetas extrasolares para aprender algo acerca del clima de estos mundos distantes.

La coautora Giovanna Tinetti del University College London agrega: "En los planetas terrestres del Sistema Solar, el dióxido de carbono desempeña un papel crucial para la estabilidad del clima. En la Tierra, el dióxido de carbono es uno de los ingredientes de la fotosíntesis y un elemento clave en el ciclo del carbono. Nuestras observaciones representan una gran oportunidad para entender el papel del dióxido de carbono en las atmósferas de los planetas de tipo Júpiter calientes".

El equipo científico está integrado por M.R. Swain (JPL), G. Vasisht (JPL), G. Tinetti (University College London, Inglaterra), J. Bouwman (Instituto Max-Planck para Astronomía, Alemania), Pin Chen (JPL), Y. Yung (Instituto Tecnológico de California, Caltech) & D. Deming (Centro de Vuelos Espaciales Goddard)

(jg) (mg)

Más información en:
http://www.spacetelescope.org/