El brillo de los océanos alienígenas

Por Daniel Marín, el 16 septiembre, 2010. Categoría(s): Astronomía • Exoplanetas • sondasesp ✎ 10

Hace unos días no se hablaba de otra cosa: el futuro telescopio espacial James Webb será capaz de ver el brillo de la luz estelar reflejada en los océanos de las exotierras. Efectivamente, un equipo de investigadores liderado por Tyler Robinson (Universidad de Washington, Seattle) ha demostrado que el brillo de los océanos (glint effect) cuando el planeta está en fase creciente o menguante puede ser captado por la próxima generación de telescopios espaciales. Dentro de unos años seremos capaces de detectar océanos alienígenas. Impresionante. O quizás no tanto, si tenemos en cuenta que la mayoría de artículos se olvidaban de mencionar un pequeño detalle que aparecía en el paper original:

We show that this phenomenon may be observable using the James Webb Space Telescope (JWST) paired with an external occulter. […] The glint effect may be detectable using JWST/NIRCam paired with an external occulter.

Ah, esto ya es otra cosa. Tyler Robinson y sus colaboradores han demostrado que el James Webb (JWST) podría desvelar océanos alienígenas siempre y cuando se use un ocultador externo o, lo que es lo mismo, una nave espacial separada con una pantalla de más de 50 metros de diámetro. Este artilugio -también denominado starshade- se ha propuesto en repetidas ocasiones para aumentar las capacidades del JWST. No obstante, como ya vimos en otra entrada, no se trata de un dispositivo simple o barato. Es decir, nada garantiza que se vaya a aprobar y mucho menos a lanzar, ergo podemos decir adiós a los océanos alienígenas vistos por el JWST. ¿O no?

Con James Webb o sin él, el glint effect es una poderosísima técnica que más tarde o temprano será utilizada para detectar algún mar exoplanetario. El principio es bien simple: cuando un mundo con cuerpos líquidos en su superficie se encuentra en fase creciente o menguante, la luz reflejada por la superficie especular de los océanos aumenta desde el punto de vista de un observador lejano. Por ejemplo, este efecto ha servido para confirmar la presencia de mares y lagos de metano en el polo norte de Titán.


El brillo del Kraken Mare en Titán (JPL/NASA).

Curiosamente, hasta hace muy poco no se sabía cómo sería el brillo (glint spot) producido por un océano exoplanetario. Los modelos de la variación de la reflectividad (albedo) de la Tierra presentan tremendas variaciones según la composición y densidad atmosféricas, la composición y distribución de la capa nubosa, la altura de las olas o la cantidad de hielo y nieve en las regiones polares. Según los cálculos del equipo de Robinson, el brillo de los océanos de una exotierra podría aumentar hasta en un 50% el brillo total del planeta cuando éste se encuentra en fase creciente. Pero, y ahí está lo interesante, si observamos con un filtro en las longitudes de onda infrarrojas de 1,0-1,1 μm, el incremento de brillo puede ser de…¡hasta el 100%! Por contra, si observamos en la banda azul o violeta del espectro visible (0,3-0,4 μm), la dispersión de Rayleigh -el mecanismo causante de los cielos azules en nuestro planeta- disminuye el exceso del brillo de los océanos hasta dejarlo en un insignificante 10%.

Es decir, si queremos ver océanos en otros sistemas estelares deberemos utilizar potentes telescopios que trabajen en el infrarrojo. ¿Logrará nuestra generación descubrir el brillo de los mares iluminados por otras estrellas?


Diferencia entre el modelo de reflectividad terrestre que tiene en cuenta el brillo de los océanos (izquierda) y otro que no lo tiene (Robinson et al.).


Variación del brillo de una exotierra durante un año según la fase que presente y de acuerdo con dos modelos: uno con brillo de océanos (líneas negras) y otro sin ellos (líneas grises).


Variación en brillo de una exotierra según la fase para los dos modelos: uno con brillo y otro sin él (Robinson et al.).


El brillo de los océanos terrestres con la Tierra en fase creciente visto por varias misiones espaciales.

Más información:



10 Comentarios

  1. El ‘ocultador’ junto al telescopio J. Webb es necesario para poder usar la técnica denominada ‘Planetshine’, ¿no es así?. Sería muy interesante que, aunque sea costoso y difícil, se apostara por construir también el ‘ocultador’ por el impacto de los resultados científicos que podría obtener. Si no me equivoco,también podrían detectarse ¡zonas con vegetación en exoplanetas!.

  2. @Anónimo: pues sí, dependiendo del telescopio, el starshade permitiría detectar vegetación, océanos, etc.

    @Dave: pues porque si el disco estuviese muy cerca, la difracción de la luz impediría ver el planeta correctamente.

    Un saludo.

  3. @Andreyu:
    Daniel, me encanta este blog. Tengo dos dudas, la primera el comentario que ha hecho Anonimo, ver vegetacion en otros planetas? Como se supone que funcionaria el sistema?

    Duda 2, Recuerdo tu anterior post sobre como nos imaginabamos el futuro y como es lo que vivimos relmente. Si se encuentra un Oceano en otro sistema solar, van a querer ir Si o Si, porque sino apaga y vamonos. El Tema de la Propulsion FTL, hiperpropulsion o Salto cuantico como esta ahora mismo?
    Si haces un post molaria, que no se de donde sacas tus datos macho, pero si te pido el numero de Angelina Jolie seguro que tus fuentes lo consiguen…… :3

    Animo y gracias.

  4. Gracias por el comentario, 😉
    Hombre, en realidad lo de detectar vegetación es un pelín complejo con la tecnología actual, pero sí que se podría descubrir la presencia de vapor de agua y oxígeno en la atmósfera. Si además tuviésemos un Planet Imager o una misión similar, podríamos ver los continentes y océanos de ese planeta y si hay clorofila o no.

    Por otro lado, mucho me temo que la FTL está por ahora aparcada por las leyes de la física, pero apunto la idea para un posible post.

    Las fuentes las adjunto en cada entrada, aunque si quieres el teléfono de la Jolie entonces ya tendríamos que llegar a un acuerdo económico 😉

    Un saludo.

  5. Muy interesante el comentario del anónimo anterior. En las historias de ciencia ficcion el descubrimiento de vida en otros planetas y la posibilidad de visitarla van juntos. Sin embargo ahora tenemos la tecnología para detectar vida al alcance de la mano, quizas en sólo una decada, pero viajar hasta alli nos resulta imposible. De cualquier manera pienso que si se detecta vida la presion para construir una sonda no tripulada, al costo que sea y con las innovaciones tecnicas que hagan falta, va a ser enorme. Seria interesante un repaso de los medios de propulsion más realistas, tal vez algo del estilo proyecto Daedalus? Saludos, excelente blog – Leandro, de argentina

  6. Interesante el comentario de los 2 anónimos anteriores. Sería interesante uno de los excelentes artículos de Daniel de los posibles medios de propulsión interestelar, desde los mas realistas técnicamente como la nuclear de pulsos (proyecto Orión), fusión nuclear (proyecto Daedalus), Ramjets interestelares (Bussard ramjet), velas solares impulsadas por láseres e incluso antimateria. Hasta algunos mas exóticos como la propulsión Warp e incluso agujeros de gusanos aún en el campo de la física teórica. Tampoco habría que descartar las naves lentas como las naves generacionales, criogénesis, etc.

    Saludos!

    P.D: Por suerte ideas no faltan, pero viendo a la velocidad que vamos sería feliz sólo con volver a la Luna.

  7. @Andreyu:
    Esque es sorprendente. Las voyager, lanzadas hace mas de 30 años y siguen funcionando, mandando imagenes y datos increibles y sin pegas. Su electronica es…nose, windows 3.11?…Si llega a ser windows… Y una de ellas ya a salido del sistema solar y al otra esta casi tambien fuera.
    Muchas sondas o dispositivos de las que se usan ahora son antiguas, el hubble tambien tiene sus añitos, aunque al estar cerca lo han ido arreglando y actualizando.
    Los transbordadores tambien ya era hora de la jubilacion, aunque personalmente yo aun los tendria en activo hasta tener algo que sea capaz de poner la misma cantidad de carga en orbita.
    Los rovers spirit y opportunity tambien estan aguantando lo suyo, aunque el pobre Spirit a caido.
    Pero la mayoria de los nuevos, raro es el que no da ni una sola pega. (El ordago fue la sonda genesis, que fue cerca del sol a tomar muestras de los vientos solares y al volver se empotro en el suelo de Nevada, porque el interruptor de los paraidas estaba al reves…¡¡o.O!!
    Si, la gente no es perfecta, pero no prueban las cosas 50 veces antes de lanzar nada??)
    Al menos de los rovers han aprendido de ellos y han aplicado todo a Curiosity para su construccion.
    Supongo que de momento solo podemos aspirar a viajar a la velocidad de la luz como maximo en caso de urgencia. (La nasa va por un lado pero los programas secretos de los militares tiene fondos casi ilimitados, siempre van 20 pasos por delante en secreto de lo que dan a conocer al publico).
    Supongo que el Salto Cuantico es la mejor baza de futuro para superar esa barrera. Los ordenadores cuanticos estan al caer en unos pocos años. La fisica de su tecnologia dara un empujon, y su potencial de procesamiento a la hora de fabricar superordenadores quiza resuelva los problemas que los superordenadores de ahora no son capaces de resolver antes de que nos salgan canas.

    (Datos Introducidos. Tiempo estimado para los calculos:
    123 años-267 dias-14 horas-6 minutos.
    El Tecnico de turno:”Mejor voy a tomarme un cafe, a leer una revistilla, una siesta, hacer el testamento, casarme…”)

    Saludos y ya hablaremos de lo del telefono de Jolie 😛

  8. “Supongo que de momento solo podemos aspirar a viajar a la velocidad de la luz como maximo en caso de urgencia. “

    Ehhh?? Tengo entendido que ningún cuerpo con masa puede viajar a la velocidad de la luz, sino que te puedes acercar tanto como quieras pero no alcanzarla, un límite en pocas palabras. Tal vez Daniel nos puede sacar de dudas.
    Y sobre el éxito de las sondas pasadas vs las actuales, tampoco es tan así. Pasa que nombras sólo algunos ejemplos que terminaron siendo un éxito rotundo, pero cuantas otras sondas fallaron?. Tendría que compararlo, pero me animo a decir que muchas mas que actualmente. Que no sorprende.

    Saludos!

Deja un comentario

Por Daniel Marín, publicado el 16 septiembre, 2010
Categoría(s): Astronomía • Exoplanetas • sondasesp