Lanzamiento de cohetes de la NASA para buscar condiciones de planetas habitables

Después de un lanzamiento exitoso el 26 de junio de 2022, la NASA está lista para lanzar dos cohetes más de sondeo desde el norte de Australia, durante la primera quincena de julio.

El sistema estelar más cercano a la Tierra es el famoso grupo Alpha Centauri. A una distancia de 4,3 años luz, este sistema está formado por el binario formado por las estrellas Alpha Centauri A y Alpha Centauri B, más la débil enana roja Alpha Centauri C, también conocida como Próxima Centauri. El telescopio espacial Hubble de la NASA nos ha dado esta impresionante vista de los brillantes Alpha Centauri A (a la izquierda) y Alpha Centauri B (a la derecha). Crédito: ESA/NASA.

Estas misiones ayudarán a los astrónomos a comprender cómo la luz de las estrellas influye en la atmósfera de un planeta, posiblemente creando o destruyendo su capacidad para sustentar la vida tal como la conocemos.

Las dos misiones observarán Alpha Centauri A y B, dos estrellas similares y cercanas al Sol, en luz ultravioleta extrema y lejana. La luz ultravioleta, que tiene longitudes de onda más cortas que la luz visible para el ojo humano, es un factor crítico en la búsqueda de vida. Un poco de luz ultravioleta puede ayudar a formar las moléculas necesarias para la vida, pero demasiada puede erosionar una atmósfera, dejando atrás un planeta inhóspito.

“La radiación ultravioleta del Sol desempeñó un papel en cómo Marte perdió su atmósfera y cómo Venus se convirtió en un paisaje seco y árido”, dijo Brian Fleming, astrónomo de la Universidad de Colorado, Boulder, e investigador principal de una de las misiones, el Dual-channel Extreme Ultraviolet Continuum Experiment, o DEUCE. "Comprender la radiación ultravioleta es extremadamente importante para comprender qué hace que un planeta sea habitable".

De los más de 5.000 exoplanetas conocidos en toda la galaxia, solo se sabe que la Tierra alberga vida. En la búsqueda de otros exoplanetas que puedan albergar la vida tal como la conocemos, los astrónomos se han centrado en los planetas que orbitan en la zona habitable, definida como las distancias desde una estrella donde la temperatura de la superficie de un planeta podría albergar agua.

“Pero esa es una forma rudimentaria de caracterizar la habitabilidad”, dijo Fleming.

Si bien el agua es una parte importante para que un planeta sea hospitalario, para que sustente una biosfera similar a la Tierra, también necesita una atmósfera. Si la zona habitable está bañada en demasiada radiación ultravioleta, cualquier vapor de agua en la atmósfera superior podría escapar, secando rápidamente el planeta. 

El espectrógrafo para la región de transición Irradiancia de las estrellas anfitrionas de exoplanetas cercanos, o SISTINE, se está preparando para el lanzamiento. Crédito: NASA.

                         
Las atmósferas también pueden verse erosionadas por la radiación y las erupciones extremas de la estrella anfitriona de un planeta, exponiendo la superficie a la intensa radiación ultravioleta, que puede romper moléculas como el ADN.

Pero no se sabe exactamente cuánta radiación ultravioleta emiten los diferentes tipos de estrellas. Sin un conocimiento preciso, los astrónomos no pueden predecir con precisión qué planetas podrían albergar vida.

"Necesitamos entender las estrellas para poder comprender cualquier planeta que encontremos allí", dijo Kevin France, astrónomo de la Universidad de Colorado, Boulder, e investigador principal del Suborbital Imaging Spectrograph for Transition region Irradiance from Nearby Exoplanet host stars. o SISTINA, misión.

DEUCE y SISTINE tomarán estas importantes medidas de luz ultravioleta para ayudar a reducir la búsqueda de planetas habitables. Lanzadas con solo una semana de diferencia, las dos misiones trabajarán juntas para obtener una imagen completa de la luz ultravioleta proveniente de Alpha Centauri A y B.

Los investigadores seleccionaron Alpha Centauri A y B porque pueden servir como una referencia útil para calibrar las observaciones del Sol, la única otra estrella para la que tenemos mediciones ultravioleta completas. La luz ultravioleta es absorbida por el polvo y el gas en el espacio. Esto hace que sea casi imposible medirla de estrellas más distantes al nivel necesario para este tipo de análisis. 

El sistema Alpha Centauri, sin embargo, está a solo 4,3 años luz de distancia, lo suficientemente cerca como para que gran parte de su luz ultravioleta nos llegue antes de ser absorbida.

La luz ultravioleta también está bloqueada en su mayor parte por la atmósfera de la Tierra, por lo que los investigadores tienen que enviar instrumentos al espacio para medirla. Dado que el rango completo de luz ultravioleta no se puede medir con un solo instrumento, DEUCE medirá las longitudes de onda más cortas del ultravioleta extremo y SISTINE medirá las longitudes de onda más largas del ultravioleta lejano. Las coberturas de longitud de onda se superpondrán ligeramente para que los datos recopilados puedan calibrarse y usarse como un conjunto de datos. Esta información se utilizará luego para crear modelos que puedan ayudar a los astrónomos a evaluar qué otros sistemas estelares podrían albergar entornos habitables.

“Mirar a Alpha Centauri nos ayudará a verificar si otras estrellas como el Sol tienen el mismo entorno de radiación o si hay una variedad de entornos”, dijo France. “Tenemos que ir a Australia para estudiarlo porque no podemos ver fácilmente estas estrellas desde el hemisferio norte para medirlas”.

SISTINE está programado para lanzarse el 4 de julio y DEUCE el 12 de julio.

Las dos misiones, a bordo de los cohetes de sondeo Black Brant IX de dos etapas de la NASA, se lanzarán desde el Centro Espacial de Arnhem en East Arnhem Land en el Territorio del Norte de Australia. El Centro Espacial Arnhem es propiedad y está operado por Equatorial Launch Australia, o ELA, en la tierra de los Yolngu, los Custodios Tradicionales y Propietarios de Tierras.

Junto con una tercera misión, el X-ray Quantum Calorimeter, o XQC, que voló el 26 de junio, estos estudios científicos solo pueden realizarse desde el hemisferio sur.