Técnica para detectar la vida

Cómo detectar la vida en exoplanetas?

Cómo detectar la vida en exoplanetas?
La respuesta es muy original, la vida se refleja en la Luna. La luz de la vida tiene una característica especial, una firma biológica, si se observa indirectamente, reflejada de una estrella cercana. Hay vida en la Tierra, y eso se nota desde la Luna. El concepto se revela en la revista Nature el 1 de marzo de 2012, por un equipo de astrofísicos que utilizaron el VLT del Observatorio Europeo Austral, situado en el desierto de Atacama en los Andes chilenos. Sí, los rastros de vida en la Tierra están impresos en la Luz cenicienta desde la Luna.
"El Sol ilumina la tierra y la luz se refleja en la superficie de la luna. La superficie de la Luna actúa como un espejo gigante que refleja la luz de la Tierra - y eso es lo que hemos observado con el VLT", dice Michael Sterzik (ESO), autor principal del artículo científico.
En lugar de medir la intensidad luminosa de la luz reflejada, los científicos han centrado sus atenciones en la polarización de la luz. Al analizar la débil luz de la radiación terrestre en la Luna, encontraron evidencia de la existencia de la vida orgánica.

Stefano Bagnulo, coautor del estudio, explica el concepto : "la luz de un exoplaneta distante se pierde en gran parte en el resplandor de su estrella, por lo que es difícil de analizar. Es un poco como tratar de estudiar una mota de polvo al lado de una bombilla de luz de gran alcance.
La luz reflejada por un planeta está polarizada, mientras que la de la estrella no lo es. Por lo tanto, las técnicas de polarimetría nos ayuda a distinguir la tenue luz reflejada por un exoplaneta, en la deslumbrante luz de una estrella. " Espectropolarimetría nos puede ayudar a medir la polarización de la luz reflejada para reconstruir el contenido material del exoplaneta.

N.B.: El brillo de la Tierra o Luz cenicienta es la luz solar reflejada por la Tierra y que ilumina la luna débilmente.
Cuando la Luna aparece como un fino creciente en el cielo crepuscular de la Tierra, a menudo es posible ver el resto del disco lunar que es muy tenue. Esta luz, llama, brillo de la Tierra, se debe a la luz del Sol que se refleja en la Tierra y que ilumina la superficie lunar.

Biofirmas

Que son las biofirmas (indicadores de la vida), que revelan la presencia de vida en exoplanetas lejanos?
Como encontrar oxígeno, ozono, metano, dióxido de carbono y otros gases?
Cuando la luz está polarizada, sus componentes de campo eléctrico y campo magnético tienen una orientación específica.
En la luz brillo de la Tierra, la orientación de los campos es aleatoria y no tiene ninguna dirección privilegiada.
Para medir la polarización, los científicos utilizan un modo especial de FORS2 del Very Large Telescope (VLT) de ESO.
Ellos fueron capaces de deducir, a partir de observaciones de que la atmósfera de la Tierra está parcialmente nublado, una parte de su superficie está cubierta de los océanos y hay vegetación.

Enric Palle (Instituto de Astrofísica de Canarias, Tenerife, España) : "Buscando la vida fuera del sistema solar depende de dos cosas, en primer lugar que la vida existe en otros lugares, y si este es el caso, tener la capacidad de técnica para detectar".
"Este trabajo constituye un paso importante hacia la adquisición de esta capacidad. En última instancia, la espectropolarimetría, la búsqueda de procesos de fotosíntesis, nos puede decir si la vida, forma vegetativa, surgió en algún lugar del universo", concluye Michael Sterzik.

N.B.: La próxima generación de telescopios, y especialmente el E-ELT (European Extremely Large Telescope), tendrá la posibilidad de utilizar esta técnica para estudiar los exoplanetas lejanos.

Rastros sutiles de la vida

El 3 de diciembre de 2013, el poderoso telescopio espacial Hubble de la NASA observó señales sutiles de agua en mundos alienígenas. Dos equipos de científicos han descubierto firmas débiles del agua en atmósferas brumosas de cinco planetas distantes. Los cinco planetas son Júpiteres calientes, mundos masivos que orbitan cerca alrededor de sus estrellas madre. La presencia de agua en la atmósfera, ha sido descrito previamente en algunos exoplanetas que orbitan estrellas fuera de nuestro sistema solar. Sin embargo, este es el primer estudio para medir de manera concluyente, mediante la comparación de los perfiles y las intensidades de estas firmas en varios mundos. Los cinco planetas estudiados son, WASP-17b, HD 209458b, WASP-12b, WASP-19b y XO-1b, que orbitan a todos ellos, cerca de sus estrellas. Por supuesto, la intensidad de la señal de sus firmas de agua varía de acuerdo con su ambiente. Por ejemplo, WASP-17b es un planeta con una atmósfera particularmente densa, mientras que HD 209458b tiene las señales más fuertes. Firmas para los otros tres planetas, WASP-12b, WASP-19b y XO-1b, también son compatibles con la presencia de agua.
« Estamos muy confiados en que vemos una firma de agua en múltiples planetas", dijo Avi Mandell, un científico en el Centro Goddard Space Flight Center de la NASA en Greenbelt, Maryland, y autor principal de un artículo en Astrophysical Journal, publicado 03 de diciembre 2013. Ambos equipos utilizaron la cámara 3 de Campo Amplio de Hubble para explorar los detalles de la absorción de la luz a través de las atmósferas de los planetas. Las observaciones se realizaron en diferente gama de longitud de onda infrarroja en la que la firma el agua, si está presente, aparece. Los equipos han comparado estos planetas, formas e intensidades de perfiles de absorción y firmas de coherencia de agua. Estos estudios excepcionalmente difíciles, se pueden hacer sólo si los planetas se identifican a medida que pasan frente a sus estrellas. Los investigadores pueden identificar los gases en la atmósfera de un planeta mediante la determinación de la longitud de onda de la luz de la estrella que se transmiten y aquellos que son absorbidos parcialmente.

Imagen: Este video de la NASA explica cómo los investigadores están estudiando las características de los exoplanetas, especialmente el tamaño y la composición de la atmósfera. Los exoplanetas están demasiado lejos para ser vistos directamente, sino a través de la luz absorbida por el tránsito antes de su estrella, los científicos pueden inferir por métodos indirectos, muchas características ocultas tales como la masa, densidad, composición (rocoso o gaseoso ), la profundidad de su atmósfera. Toda esta información es encriptado en el tránsito en el color de la luz absorbida. Cada longitud de onda absorbida en el espectro de luz revela una huella química molecular distinta. Lo que interesa la mayoría de los investigadores están las huellas de la vida, tales como el vapor de agua (H2O), el oxígeno (O2) y el metano (CH4).

La vida en la Tierra, en rápida

Cerca de 500 millones de años después del nacimiento de la Tierra, aparecen las bacterias, son células simples sin núcleo (procariotas), y evolucionarán mientras 1500 millones años hasta las bacterias eucariotas con un núcleo, 2 mil millones de años después del nacimiento de la Tierra, la ocasión esperada está aquí y aparecen los organismos multicelulares.
La complejidad entonces acelerar su marcha hacia adelante, y hasta 100 millones de años para ver a los moluscos, y crustáceos.
Otros 100 millones de años y los peces aparecen. Este es el momento en que la Tierra se convierte en un refugio para las plantas y los bosques.
El ambiente será alterado de manera significativa debido a la fotosíntesis se produce oxígeno y el ozono, los protectores de los rayos dañinos del sol.
Los organismos vivos no es necesario para mantenerse a salvo en el océano, la vida va a tener éxito fuera el agua y invadir la tierra.

Hay 200 millones de años, las aves y reptiles hacen su aparición, a 50 millones de años más tarde fue el turno de los dinosaurios. Hay 100 millones de años, los mamíferos invaden la tierra. Hay 20 a 30 millones de años, son los primates que muestran sus dientes y hay cerca de 6 millones de años, el linaje del Homo sapiens entró en la escena terrenal.
Se tomó al universo, inventar las galaxias, las estrellas, los planetas, los océanos y las atmósferas, bajo un cielo aún más propicias para lograr la complejidad observable hoy.
De la nada, para el hombre civilizado, donde la parte superior de esta complejidad frenético, a sabiendas de que sigue siendo el germen de la vida, la eternidad?

Imagen: La pirámide de la complejidad va a la rarefacción.