Proxima b no solo es el exoplaneta más cercano al sistema solar, también es el exoplaneta potencialmente habitable más próximo (nunca mejor dicho). Sí, es cierto que las súperfulguraciones de la pequeña Proxima, una enana roja con muy mal genio, probablemente hagan de este planeta un lugar muy complicado para que florezca la vida tal y como la conocemos, pero a día de hoy lo único que sabemos es la masa mínima del planeta —1,3 masas terrestres— y su órbita, nada más. Bien podría ser un vergel repleto de proximianos o una roca pelada. Por eso el primer paso es saber si Proxima b tiene una atmósfera. Si la respuesta es negativa, ya sabemos qué esperar, pero si no es así, bueno, una atmósfera es una condición necesaria, aunque no suficiente, para que haya vida.
Proxima b fue detectado por el método de la velocidad radial, pero para estudiar una posible atmósfera necesitamos que el planeta transite o que sea visible directamente. El primer caso sería ideal porque nos daría la posibilidad de estudiar su atmósfera fácilmente. Desgraciadamente la naturaleza no ha querido ayudarnos en este aspecto y, visto desde la Tierra, Proxima b no pasa por delante del disco de su estrella. Solo nos queda resolverlo directamente, una tarea que en el caso de cualquier otra estrella sería muy compleja o directamente imposible, pero que en este caso es factible gracias a la cercanía de Proxima. Aún así Proxima b solo se separa de su estrella 7,5 millones de kilómetros (0,05 UA), lo que se traduce en una separación angular de 35 milisegundos de arco para los terrícolas.
Esta separación está en el límite de lo observable incluso para los telescopios terrestres de nueva generación y los telescopios espaciales con coronógrafo —uséase, el WFIRST, si es que finalmente no se cancela su instrumento con coronógrafo—. No tanto por la resolución espacial, sino por la resolución espectral. O sea, el tipo de información podemos extraer a partir de la luz procedente del planeta. Por otro lado, el máximo contraste entre el planeta y su estrella se da en la región del infrarrojo medio (unas 10 micras), una región difícil de observar desde la superficie terrestre por culpa de nuestra atmósfera. En estas longitudes de onda Proxima b llega a alcanzar una cienmilésima del brillo de su estrella, mientras que en el visible es de solo una diezmillonésima. Además es en esta zona del espectro donde se aprecian las líneas de compuestos biomarcadores como el agua, dióxido de carbono, metano y ozono.
Una forma de saber si Proxima b tiene atmósfera es usar interferometría de anulación con telescopios espaciales, una técnica que, como su nombre indica, permite anular la luz de la estrella, permitiendo analizar el planeta directamente. La hipotética atmósfera de Proxima b sería claramente visible con cuatro telescopios espaciales de 75 centímetros de diámetro, cada uno separados un mínimo de 40 metros. A mayor distancia entre los telescopios, mayor resolución, pero la reducción de datos también resulta más complicado. Con esta disposición mínima se podría obtener un espectro de media resolución (R = 40) con solo un día de observación. Como comparación, el futuro telescopio E-ELT necesitaría mucho más tiempo —unas 60 noches de tiempo de observación— y solo previa mejora a sus instrumentos principales. Además únicamente podría analizar el infrarrojo cercano. El James Webb, que sí podrá ver en el infrarrojo medio, no tendrá la resolución suficiente para estudiar la atmósfera de Proxima b salvo que se lance un ocultador externo (starshade).
Este pequeño interferómetro espacial sería capaz de detectar en la atmósfera de Proxima b la presencia de dióxido de carbono, agua e incluso ozono. Eso sí, pese a sus reducidas dimensiones el interferómetro usaría una serie de tecnologías que todavía no están demostradas. Con una separación mínima de 40 metros, los cuatro telescopios deberían volar en formación. Una lástima que la NASA cancelase la misión SIM Lite, un interferómetro espacial formado por dos telescopios de 50 centímetros separados 4 metros. Este observatorio habría permitido ensayar técnicas relacionadas con la interferometría espacial y es posible que ahora estuviésemos más cerca de aprobar una misión de este tipo. El principal inconveniente de esta misión para estudiar Proxima b es que no tendría muchas aplicaciones más allá de estudiar el sistema estelar más cercano y encima tampoco sería excepcionalmente barata. A cambio podríamos averiguar si Proxima b tiene una atmósfera y estudiarla dentro de pocos años.
Referencias:
- https://arxiv.org/pdf/1807.09996.pdf
- https://arxiv.org/pdf/1609.03082.pdf
Éste tipo de misiónes deverian ser una prioridad para las agencias espaciales pero viendo la estupidez de los burócrata que las dirigen no dudo que será un país no occidental el primero en lanzar una telescopio especial de estas características sobretodo desde que la ESA canselara la mision Darwin y los problemas del telescopio CHEOS
«El principal inconveniente de esta misión para estudiar Proxima b es que no tendría muchas aplicaciones más allá de estudiar el sistema estelar más cercano y encima tampoco sería excepcionalmente barata. »
Por frustrante que sea es inteligente que una inversión así con tan poco retorno no sea una prioridad.
Puestos a enviar algo al espacio para un uso tan concreto, creo que sería mejor enviar el ‘Starshade’ que sólo es un trozo de material extendido como si fuera una sombrilla’, en vez de 4 telescopios para hacer interferometría espacial. Yo pienso que debe ser mucho más barato. Ya tienen práctica con el panel de protección térmico del James Webb. Con la de problemas que le han dado … algo habrán aprendido (a evitarlo en el futuro?).
umm
¿no se puede utilizar para otros sistemas estelares?
¿aportaría nuevas tecnologías o nada nuevo?
Me dio mucha pena que se cancelara Darwin pero se corría serio riesgo de que fuera un agujero negro presupuestario. Si no, miren el JWST. Lo malo es que esta versión «light» solo sirve para una cosa y barata tampoco resultará.
No es cosa de burocratas sino que como dicen abajo no compensa el coste de construir y lanzar algo para tan comparativamente poco retorno -otro tema seria si estuvieramos ya afianzados de verdad en el espacio y sobre todo si ya supieramos mas de Proxima que solamente su masa minima al no transitar-.
Si le dieran a Daniel 1 euro cada vez que alguien escribe en los comentarios «Este tipo de misiones deBerÍan ser una prioridad para las agencias espaciales» y sus variantes, no sé si sería rico pero se habría podido dar unos cuantos caprichos.
No hay dinero para todo, asúmanlo de una vez.
Dinero hay, pero se usa para otras cosas
Pues Fernando, perdona que te diga parece que no conoces que la ESA es la única que tiene una propuesta de este tipo, a lanzar en 2020, la Proba-3,
https://es.wikipedia.org/wiki/Proba_3
Y Fernando, tampoco pareces saber ni conocer de la misión PRISMA que lideraron los suecos, en fin…
https://www.dlr.de/rb/en/desktopdefault.aspx/tabid-10749/10535_read-23364/
«una atmósfera es una condición necesaria, aunque no suficiente, para que haya vida.»
¿Entonces en Europa y Encélado no hay vida?
Sabes que en este contexto quiere decir «vida en exoplanetas que se pueda detectar desde la Tierra».
Al ver el comentario de Antonio creo que tiene razón y no costaría mucho matizar un poco para que quede claro.
Por otro lado, molaria mucho enviar un minisubmarino a Europa y ver que hay en sus profundidades. Pero seguramente nadie que esté vivo hoy lo verá nunca, por problemas de presupuesto y de límites tecnologicos. Una pena.
Bien podría ser un vergel repleto de proximianos
LOL. Preferiria llamarles «Centauri» o alguna variante de eso.
¿Centauros?
A lo mejor hasta lo parecerian y todo. -estilo titerotes de Larry Niven, aunque no son de alli que yo sepa-
El año pasado, una científica de la NASA, Katherine Garcia-Sage, calculó cuánto tardaría Proxima b en perder una atmósfera como la terrestre y encontró que con una termosfera caliente y un campo magnético abierto la atmósfera desaparecería en 100 millones de años y con una termosfera menos caliente y un campo magnético cerrado la atmósfera resistiría 2.000 millones de años. Proxima b tiene una edad de 4.000 millones de años, con lo que parece poco probable que conserve su atmósfera. Pero -nunca se sabe- quizás allí funcione algún mecanismo de reposición como un vulacanismo o un bombardeo de cometas intensos.
De haber lo segundo seguramente habriamos detectado un exceso de emision infrarroja en la estrella, como pasa con Tau Ceti o Epsilon Eridani. El vulcanismo seria mas pausible, pero hasta eso muy a la larga acaba perdiendose.
Muy interesante el articulo, aunque solo es un ejercicio de especulación, como bien dices nunca se sabe, Proxima b podría haberse creado mas lejos de la estrella y migrado de órbita hace poco o también el articulo pone como ejemplo una atmósfera terrestre, lo cual es un ejemplo de antropocentrismo científico, su atmósfera primigenia podría haber sido de 100 bares de presión tranquilamente. El caso que sabemos muy poco y son demasiadas las variables. Ojala se invirtiera mas en estas cosas, seria un impulso enorme encontrar biomarcadores en algún exoplaneta cercano.
De acuerdo contigo, RObert. Creo que sabemos muy poco, que nuestros modelos teóricos son muy débiles, que la exploración especial ha dado ya muchas sorpresas -descubriendo fenómenos inesperados- y que, por eso mismo, es necesario seguir explorando.
Cuanto ingenio que ponen en sacar la maxima cantidad de informacion de los minimos datos!
Estaba pensando en la inmensa cantidad de detecciones directas que nos perdemos (metodo de transito) debido a que es poco probable que entre la estrella observada y nosotros repose el plano orbital de un planeta. Que porcentaje de observaciones directas nos estaremos perdiendo? Intuyo que la cifra tiene ver con una [semiesfera imaginaria creada por revolucion] cuyo eje pasa entre alguna estrella y nosotros de modo que esa estrella coincida con el centro del lado plano de la semiesfera y la cima de la convexidad apunte a nosotros. Entonces hay tantas semirectas de alineacion estrella-exoplaneta-obsevador como radios tenga esa semiesfera. Y nosotros solo podemos acceder a uno. Hay que reducir cada radio a una pequeña superficie sobre la semiesfera imaginaria (triangular? hexagonal?) y alli sacar porcentajes. Mi intuicion matematica no va mas lejos pero sugiere que podriamos multiplicar los [planetas detectados por el metodo de transito] por un numero muy grande!
Hace 20 años me encontre con un grupete de astronomia de Mar del Plata que estaba haciendo divulgacion en una plaza o parque y me preguntaron si queria ver algo en especial. Automaticamente dije Proxima Centauri. Entonces pude obsevar a Proxima (con sus dos hermanitas cerca) como una pelotita de golf fosforescente, entre amarilla y anaranjada. La primera vez que veia «personalmente» estrellas que no parecieran puntos. Despues pude ver a Jupiter.
La tecnología del detector de ondas gravitatorias LISA serviría para hacer este tipo de interferómetro? O sería matar moscas a cañonazos?
No me puedo creer que un instrumento así no tenga más aplicaciones. No podría utilizarse para medir diámetros estelares y paralalajes estelares a distancias enormes ayudando a calibrar las distancias estelares con gran precisión? Podría utilizarse para estudiar las órbitas alrededor de SA* con mucha precisión como test de la relatividad general?
Ola! Parece que casi todas las estrellas tienen «mala leche». Un mal genio que deja las fulguraciones y tormentas de nuestro sol en una simple mueca y eso que cuando suceden hay implicaciones para los planetas que giramos entorno a él. Pero debe ser un chiste en comparación con estos arrebatos que deben arrasar todo lo que encuentren a su paso. Casi da miedo imaginarlos…
Pensé que el James Webb tendría suficiente resolución. Después de tantos retrasos, es un jarro de agua fría.
No obstante, y a pesar de que pudiera tener agua líquida, no esperaría que la estrella más cercana, tuviese un planeta habitable. Por esa regla de tres, viviríamos rodeado de señales de otras civilizaciones que han llegado a la tecnología como la nuestra. Es como los viajes al pasado. Sabemos que no se pueden realizar, porque nadie ha viajado a nuestra época o pasado. No espero proximianos.
La idea de un interferómetro espacial se me hace muy jugosa. Es el siguiente paso en la evolución de la exploración espacial, para mi. Mientras en la superficie terrestre, España se ha adherido al SKA:
https://spain.skatelescope.org/ska-project/
Lo único que usan longitudes de onda milimétricas, en vez de las de luz. Es mucho más barato porque requiere menos precisión (y por eso países modestos como España se pueden adherir a la iniciativa), pero el tipo de detalles detectables no incluye la composición atmosférica.
No sé si has escrito algún artículo sobre los arrays de telescopios de radiofrecuencia en la búsqueda de exoplanetas como SKA. Si no lo hubieses escrito, sería interesante saber que detalles nos permite saber sobre los exoplanetas.
Me encanta imaginar lo que podríamos encontrar en proxima-b a pesar de mi escepticismo. Poner los pies en la tierra, no me impide el ejercicio de imaginar.
Muchas gracias por hacer un artículo sobre cómo pueden mejorar los telescopios y hacernos imaginar sobre el exoplaneta en la estrella más cercana.
Yo pensé exactamente lo mismo!
Tanto tiempo y billones de $ para esto?!
Luego pienso que probablemnte (o mejor, OBVIAMENTE) hay cosas que no sabemos y que valoran al JWT como es.
En elñ año 1999 comenzó el proyecto JWST..
¡creo que ni en el desarrollo del programa del Saturno V y el Apollo duraron tanto!
esperar por veintidós años (22 años) a que se lance el Telescopio Espacial James Webb (si se lanza en 2021 claro) ¿cuantas misiones Urano, Neptuno y al Cinturón de Kuiper hubiera alcanzado con ese presupuesto y en ese tiempo?
No es que no se puedan estudiar atmósferas mediante arrays de telescopios en radiofrecuencia, es que la sensibilidad que tienen no les llega para captar nada. Tienen la resolución suficiente, de hecho, el mayor poder de resolución jamás alcanzado, pero no son capaces de ver los exoplanetas. Al menos de momento.
Por ejemplo, Rafael, tienes estas imágenes de júpiter en radio, aunque ahí no sé si lo que se detecta es la magnetosfera o yo qué se:
https://www.atnf.csiro.au/research/solarsys/jupiter/images/index.html
http://images.nrao.edu/22
Aquí cómo lo ve LOFAR
http://herrero-radio-astronomy.blogspot.com/2013/02/jupiter-imaging-with-lofar-below-200.html
En cambio, una vista del asteroide Juno, visto por ALMA. En el milimétrico.
http://www.almaobservatory.org/es/comunicados-de-prensa/nuevas-imagenes-y-animacion-de-alma-muestran-asteroide-juno-viajando-por-el-espacio/
Ya te digo, el problema con estos grupos de radiotelescopios haciendo interferometría es de sensibilidad, no de resolución. Una pena.
Necesito contrastar ideas. Cierto es que la sensibilidad es el talón de aquiles. Es cuestión de hacer configuraciones adecuadas, supongo. No sé cuantos telescopios habría en la primera fase de ska para conseguir sensibilidad suficiente para los objetivos propuestos.
Si se puede captar las firmas espectroscópicas del co2 y o2 con un radiotelescopio usando ondas milimétricas no entiendo cómo funciona el proceso. Dichas firmas son micrométricas en longitud de onda tal como se aprecian en las gráficas de este artículo. Tendré que informarme mejor.
Gracias por tu comentario
Ojo, no digo que se capten esas líneas espectrales.
Pero , ¿cómo es posible que esos 4 satélites estén colocados a 40 m de distancia, si hace tiempo otro artículo decía que en el visible la distancia de los satélites debía de ser de 2.3 km (en el infrarrojo a 20 micrómetros, esa distancia subiría a 72 km)?.
Creo que la respuesta es: la resolución del artículo previo era para observar el planeta y su atmósfera por imagen directa; pero estos de ahora utilizan interferometría espacial y en este otro caso la resolución suficiente es la requerida es para distinguir el planeta de su estrella. ¿Esto abre posibilidades para explorar las atmósferas de otros muchos exoplanetas (incluso de los alojados en órbitas más grandes alrededor de estrellas como el sol?. Yo creo que sí.
Por el lado negativo, esos 4 satélites deberían guardar las posiciones relativas ¿hasta qué máxima diferencia en distancia?. La interferometría a veces no funciona aunque te separes muy muy poco.
Exactamente. Aquí se trata de alcanzar la suficiente resolución espectral para analizar su atmósfera directamente. En cuanto a la distancia máxima, dependerá de los detalles de la instrumentación. La clave es saber en todo momento la distancia relativa entre los telescopios con una precisión muy alta.
¡¡Cómo avanza la instrumentación!!. Esta interferometría óptica de los cuatro satélites separados 40 metros me recuerda a los tres satélites, separados por millones de kilómetros, que compondrán eLISA (otro interferómetro pero no de ondas electromagnéticas sino de ondas gravitacionales). Yo espero poder ver toda esta tecnología funcionando bien; porque, la verdad, tengo serias dudas.
«..claramente visible con cuatro telescopios espaciales de 75 centímetros de diámetro, cada uno separados un mínimo de 40 metros.»
La ISS tiene unos 100×70 metros. 4 telescopios, uno en cada esquina.
Mismamente estos comerciales de hasta 80cm, con unas camaras CCD para los infrarrojos.
https://www.professional-telescopes.com/Product-Line/Cassegrains-Newtons/Ritchey-Chretiens-or-Cassegrains
https://optcorp.com/products/officina-stellare-rila-700-f5-astrograph-telescope-rila700sga
Bueno, bonito, barato.
Supongo que habrá alguna pega (vibraciones?), pero posiblemente solucionables, (amortiguadores hi-tech, compensación mediante mediciones y calculo posterior, o incluso evacuando tripulación unos dias) ¿Cual sería el mayor problema?
Para poder observar un planeta por imagen directa lo primero que tienes que hacer es separarlo de su estrella como un punto diferenciado. Aquí lo que necesitas es un poder de resolución de 35 mili segundos de arco… El Hubble tiene unos 50 milisegundos de arco de poder de resolución, ya estaría cerca de conseguirlo.
El problema es el altísimo contraste que hay que conseguir para poder ver la luz del planeta al estar deslumbrados por la de su estrella. Incluso con los mejores coronógrafos te tienes que ir más lejos (en resolución o distancia de la estrella) para que disminuya el brillo residual y puedas ver la débil luz del exoplaneta. En lugar de coronografía, puedes emplear un método más difícil, como es la cancelación interferométrica donde la luz de la estrella se cancela a sí misma captada por telescopios separados entre sí. Esto es super complicado de conseguir, creo que se hizo algo en el Keck pero incluso con óptica adaptativa apenas llegaron a contrastes de 1/100, y como bien dice el artículo incluso observando a 10 micras necesitas «desde» 1/100.000. Muy, muy difícil.
Si te fijas en base al poder de resolución del Hubble, puedes echar tu mismo la cuenta de la vieja. Probablemente alcanzarías el poder de resolución en el espectro visible con un telescopio de 4 metros, así que si pretendes tener ese mismo poder de resolución observando en una longitud de onda 10 veces mayor (10 micras), pues necesitas un telescopio o interferómetro 10 veces más grande (40 metros).
Por otro lado, no es lo mismo separa el planeta de su estrella (dos puntitos de luz) que empezar a ver un planeta como un disco: ahí sí, necesitas kilómetros de telescopio incluso para poder empezar a ver como un disquito a cualquier exoplaneta.
Y todo esto, Antonio AKA, podría hacerse desde tierra. De hecho fíjate el poder de resolución de los cuatro telescopios del ESO en Paranal es muy superior o lo comentado por la pareja del Keck. Incluso con uno 10 metros podría valer. O con el telescopio binocular.
Aquí el problema es que hacer interferometría o interferometría de cancelación con telescopios desde tierra la atmósfera lo chafa todo y no son capaces (de momento) de solventar el problema y hay que ir sí o sí al espacio)
Claro está ¿por qué irte al espacio si (quizá) invirtiendo lo suficiente en óptica adaptativa e interferometría terrestre podrías conseguir el mismo resultado pero por una mínima parte de lo que costaría hacer esto mismo pero en el espacio?
Resultado del argumento: ni se invierte en interferometría en la tierra ni en el espacio.
OFF TOPIC: chic@s… ¿alguien sabe algo del cometa «Hulk» c2017s3? Se supone que se verá durante esta y las dos próximas noches a simple vista, en la constelación de Cáncer (si las p…s nubes lo permiten, claro, que vaya nochecitas llevamos por la provincia de Barcelona…).
He estado buscando en la red, pero sale información muy incompleta, (y alguna magufada del tipo: «¡¡Alerta!! Cometa 2 veces mayor que Júpiter se acerca a la Tierra!!»).
Si alguien tiene un enlace serio para saber por dónde anda el susodicho pedrusco verde, lo agradecería.
Salu2
Eup! Por lo que sé, se ha desintegrado. Iba a ser muy difícil verlo directamente porque se acercaba desde una posición opuesta a la óbita actual de la tierra y pasaba muy cerca del Sol, con lo que sólo de día hubiese sido visible y eso ocurre muy pocas veces. Una pena.
Claro que también nos podemos consolar con las imágenes verdosas cuando estaba enpezando a desarrolar la cola………. o disfrutando de esas magufadas que comentas: 2 veces el tamaño de Júpiter! Nibiru!!
LAGARTOSSS! REPTILIANOSS!!!
Kagonsos, pues!! Ya es mala leche…
En fin, nos aguantaremos.
Gracias, Kirk!!
Disculpen la mala ortografía… Tengo el teclado más roto que la cabeza de Iker Casillas hablando sobre el viaje a la Luna.
óbita= órbita
enpezando= empezando
desarrolar= desarrollar
“..claramente visible con cuatro telescopios espaciales de 75 centímetros de diámetro, cada uno separados un mínimo de 40 metros.”
La ISS tiene unos 100×70 metros. Quizas se podían poner 4 telescopios, uno en cada esquina.
Mismamente con estos comerciales de hasta 80cm, con camaras CCD de infrarrojos.
Esquema y telescopios:
https://4.bp.blogspot.com/-_a8sCafymhE/W3UMFM57d9I/AAAAAAAADVw/O4fJFGu8BTMroluWTfN9wdgETVjyCTk5ACLcBGAs/s1600/iss%2Btelescopios.jpg
4 x 150.000$ no es dinero para la NASA
Bueno, bonito, barato.
Supongo que habrá alguna pega (vibraciones?), pero posiblemente solucionables, (amortiguadores hi-tech, alguna técnica adaptable del LIGO, o incluso evacuando tripulación unos días)
¿Cual sería el mayor problema?
Y obviamente aprovechando la capacidad de paseo extravehicular, brazos robots y sistema «ferroviario» que ya tienen allí en lo que se requiera para la instalación.
Tendrías que estar rotando constantemente la estación para mantener los 4 en posición relativa adecuada. Para las longitudes de onda necesarias no puedes usar cualquier espejo. Para el infrarrojo se usan lentes de oro pues es de los pocos materiales que lo refleja.
Desconocía lo del oro. Lo del movimiento de la estación lo había pensado pero en realidad sería mucho mejor que cuando hay 4 telescopios en órbitas independientes.
Consultandpo algunos enlaces veo que muchas estaciones espaciales se diseñan para mantener su orientación respecto al Sol.
«Many space stations have been designed to float in space and maintain an orientation with respect to the Sun. This is called “solar inertial”.
https://www.quora.com/Is-space-stations-are-rotating-or-stationary#
La ISS lo que hace es mantenerse encarada hacia la Tierra y mueve los paneles. Para ello debe rotar una vez por orbita. Creo que mediante unos sistemas giroscópicos. Pero sería mas sencillo que no hiciera esa rotación, y precisamente sería lo mejor para mantener una orientacion fija respecto a Proxima Centaury.
«The ISS «flies» with the truss perpendicular to the flight path with the Russian segment trailing (Node-2 forward) and cupola facing earth. This is a LHLV (local horizontal-local vertical) attitude. To keep this attitude as it orbits the earth, the ISS actually has to rotate once per orbit, because a vehicle in orbit would stay fixed in the same attitude in inertial space.» http://www.collectspace.com/ubb/Forum30/HTML/001224.html
De tdas formas dice el articulo que basta con un día de observación, que serían casi dos dias de orbitas teniendo en cuanta las «noches». Pongamosle cuatro o cinco días para afinar mas, en cualquier caso no sería mucho problema dejar esos dias simplemente la ISS en plan libre inercial por lo que cuentan.
Lo complicado debe ser hacer la interferometria con telescopios independientes, no cuando están ligados solidamente.
Mi ignorancia en óptica me impide disfrutar de este tipo de artículos 🙁