Una mirada profunda a las características de los exoplanetas lejanos
Ya hemos descubierto cerca de diez mil planetas similares a la Tierra en galaxias lejanas. Hace poco, un grupo de científicos descubrió que los exoplanetas pequeños son comunes alrededor de estrellas frías y rojas. Esto brinda la oportunidad de estudiar sus atmósferas para ver si futuras misiones deberían buscar vida allí. El equipo del proyecto EXOKLEIN, financiado por el Consejo Europeo de Investigación (CEI), creó un marco climático holístico para interpretar los datos de las observaciones astronómicas de planetas más pequeños similares a la Tierra. «La investigación surge de hechos bien conocidos en la comunidad de los exoplanetas, como que las estrellas M, de un tamaño menor y con una temperatura más fría que nuestro Sol, son más comunes que las estrellas similares al Sol en nuestra Galaxia», explica Kevin Heng, catedrático del Observatorio de la Universidad de Múnich y coordinador del proyecto EXOKLEIN. Los científicos que desean estudiar exoplanetas mediante el método del tránsito —cuando un planeta pasa entre una estrella y la persona que lo observa— se preocupan por el tamaño relativo entre el exoplaneta y su estrella. Por tanto, este método se aplica más fácilmente a los exoplanetas de gran tamaño que orbitan estrellas similares al Sol o a los pequeños exoplanetas que orbitan estrellas más pequeñas, como las estrellas M (también conocidas como «enanas rojas»). En EXOKLEIN se centraron en la caracterización de la atmósfera, la geoquímica y las bioseñales de los exoplanetas más pequeños.
Laboratorio virtual
Para ello, el equipo de EXOKLEIN creó un laboratorio virtual, una colección de programas informáticos gratuitos a disposición de la comunidad interesada en los exoplanetas. «No se trata de un solo programa informático, sino de un conjunto de programas que permiten investigar distintos aspectos de las atmósferas exoplanetarias: radiación, dinámica y química», señala Heng. Parte de la visión y la motivación es obligar a otros investigadores a hacer públicos sus programas informáticos y ponerlos gratuitamente a disposición de la comunidad, con el fin de acelerar los avances científicos, añade.
Estudiar los ciclos de las rocas lejanas
Otra vertiente de la investigación del proyecto se centró en el ciclo carbonato-silicato, también conocido como «ciclo del carbono inorgánico»: la reacción entre la roca y el agua a temperaturas cálidas. «Nos interesaba saber si la composición de la roca (que suele estar formada por una mezcla de minerales) influiría en la fuerza y el comportamiento del ciclo», explica Heng. Las investigaciones realizadas en el marco del proyecto EXOKLEIN revelaron que efectivamente es así. «La implicación de este resultado es que, para entender cómo funciona el ciclo en los exoplanetas en general, hay que tener algún conocimiento de la composición de la roca en sus superficies», explica Heng. El equipo también descubrió que la composición de la roca en un exoplaneta está directamente relacionada con la abundancia de elementos refractarios —aquellos con altos puntos de fusión— que se encuentran en la estrella cercana. Y a medida que el trabajo de investigación evolucionaba, el equipo se dio cuenta de que la desgasificación geoquímica también era clave para analizar climas lejanos. En la Tierra, los volcanes liberan gases que forman parte del ciclo del carbono inorgánico, por ejemplo.
Descubrimientos inesperados
En el marco de una exploración no planificada, Heng empezó a investigar cómo se vería la luz estelar reflejada en una atmósfera a través de las longitudes de onda. Heng descubrió entonces una solución matemática a un viejo problema de la ciencia planetaria, planteado por primera vez en 1916 por Henry Norris Russell, que tiene importantes implicaciones para la interpretación de los datos. «Se trata de un resultado importante e inesperado del proyecto del CEI del que estoy muy orgulloso», añade. Dado que los exoplanetas pequeños y rocosos son el futuro de este campo, los resultados de EXOKLEIN serán extremadamente relevantes para la recogida e interpretación de datos por parte de los telescopios actuales y futuros.
Palabras clave
EXOKLEIN, enana, roja, exoplaneta, geoquímica, desgasificación, descubrimientos, investigación, roca, ciclos
