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Un cohete de sondeo de la NASA observará una estrella cercana para aprender cómo la luz estelar afecta a las atmósferas de los exoplanetas, información clave en la búsqueda de vida fuera de nuestro sistema solar.
Utilizando un instrumento actualizado lanzado por primera vez en 2019, la misión tiene un nuevo objetivo: Procyon A, la estrella más brillante de la constelación de Canis Minor. Pero su pregunta sigue siendo la misma: ¿Cómo afecta la luz de una estrella a los posibles signos de vida en los planetas que la orbitan?
La misión SISTINE-2 (Suborbital Imaging Spectrograph for Transition region Irradiance from Nearby Exoplanet host stars) tendrá su primera oportunidad de lanzamiento desde el campo de tiro de White Sands, en Nuevo México, el 8 de noviembre.
La respuesta a la pregunta de si existe vida en otros lugares del universo está plagada de desafíos técnicos. Todavía no podemos viajar a planetas alrededor de otras estrellas, llamados exoplanetas, para comprobarlo. Tampoco nuestros telescopios son lo suficientemente potentes como para ver sus superficies.
En su lugar, los astrónomos buscan en la atmósfera de los exoplanetas rastros de sustancias químicas asociadas a la vida. El agua, el metano, el oxígeno, el ozono y otros biomarcadores producen patrones de luz únicos que los telescopios pueden detectar desde lejos. Pero para interpretarlos correctamente, los astrónomos deben mirar a la estrella del planeta.
"La interacción entre la atmósfera del planeta y la luz ultravioleta de la estrella anfitriona determina qué gases son los mejores biomarcadores", explica Kevin France, astrofísico de la Universidad de Colorado Boulder y principal investigador de la misión.
Algunas longitudes de onda ultravioleta (UV), por ejemplo, pueden descomponer el dióxido de carbono, liberando un solo átomo de oxígeno para combinarlo con otros y formar oxígeno molecular (formado por dos átomos de oxígeno) u ozono (formado por tres). Las estrellas que emiten una cantidad suficiente de esta luz pueden crear biomarcadores espurios en sus planetas, enviando a los astrónomos a buscar en lugares equivocados.
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| Un cohete de sondeo se lanza desde el campo de misiles de White Sands, en Nuevo México. Crédito: NASA/White Sands Missile Range |
El equipo de SISTINE pretende evitar este dilema creando una guía de las longitudes de onda que emite cada tipo de estrella. Hay muchos tipos diferentes de estrellas, y aún no tenemos una imagen completa de su emisión de luz o de cómo varía con el tiempo. Con un catálogo de la luz estelar, los científicos podrían estimar si un biomarcador detectado es un signo potencial de vida o una falsa señal cocinada por la molesta luz estelar.
En su próximo vuelo, SISTINE-2 observará Procyon A, a unos 11,5 años luz de distancia. Procyon A es una estrella de tipo F, ligeramente mayor, más caliente y más brillante que nuestro Sol.
"Conocer los espectros ultravioletas de estas estrellas nos ayudará a encontrar los entornos estrella-planeta más prometedores con futuros observatorios de la NASA", dijo France.
SISTINE-2 está compuesto por un telescopio y un instrumento conocido como espectrógrafo, que descompone la luz en sus distintos colores. SISTINE-2 se centrará en la luz ultravioleta de 100 a 160 nanómetros, un rango que incluye longitudes de onda conocidas por producir falsos positivos en los biomarcadores. Al combinar sus datos con las observaciones existentes de rayos X, ultravioleta extremo y luz visible de otras estrellas de tipo F, el equipo espera reunir un espectro de referencia que ayude a los astrónomos a interpretar los biomarcadores de los exoplanetas que orbitan alrededor de las estrellas de tipo F.
SISTINE-2 también está probando el hardware. Antes de su vuelo en 2019, el equipo aplicó un revestimiento óptico mejorado de fluoruro de litio a los espejos del instrumento para mejorar su reflectividad UV. Los resultados, unos tres años después, ayudan a evaluar si este recubrimiento especializado puede ser adecuado para misiones espaciales más grandes y de mayor duración.
Al igual que en su vuelo de 2019, el instrumento se lanzará en un cohete de sondeo, un pequeño cohete suborbital que realiza breves observaciones en el espacio antes de caer de nuevo a la Tierra. Ascendiendo a una altitud estimada de unas 174 millas (280 kilómetros) para acceder a la luz ultravioleta que de otro modo sería absorbida por nuestra atmósfera, SISTINE-2 observará a Procyon A durante unos cinco minutos. A continuación, el instrumento caerá de nuevo a la Tierra, descendiendo en paracaídas para su recuperación y reacondicionamiento.
Fuentes, créditos y referencias: