Vamos a necesitar otro telescopio espacial

Para la mayoría de nosotros, hoy es solo jueves. Para los astrónomos, es prácticamente un día sagrado. Hoy es un evento que ocurre solo una vez por década y es de importancia cósmica, literalmente. Hoy, un comité especial ha revelado las prioridades para la próxima década de la astronomía estadounidense, como un sínodo dando una palabra desde lo alto. Estas directivas, derivadas de muchas deliberaciones dentro de la comunidad astronómica, han guiado los esfuerzos de exploración del país desde la década de 1960, dando lugar a instrumentos. Salir adelante, dice el comité, y descubre algo nuevo.

Como otras antes que ellos, las nuevas recomendaciones eventualmente estarán sujetas a influencias un poco menos armoniosas —el Congreso y la Casa Blanca entre ellos— pero en este día, son puras: una visión nítida de cómo podría ser el futuro de los descubrimientos científicos. Si esa visión cristaliza en realidad, podría cambiar el conocimiento humano tan profundamente como el momento en que Copérnico se dio cuenta de que la Tierra no era el centro del universo.

La encuesta decenal, organizada por las Academias Nacionales de Ciencias, Ingeniería y Medicina, recomienda que la NASA establezca un programa para producir varios observatorios espaciales más importantes en las próximas décadas, y que el próximo debería buscar planetas más allá de nuestra energía solar. sistema — parecido. En otras palabras, el informe recomienda, con un sentido de urgencia no visto en estudios anteriores, que deberíamos centrarnos en la búsqueda de otras Tierras.

No para que la gente siga viviendo, por supuesto. Este no es un muskian. Los planetas que este observatorio descubriría están demasiado lejos para que los alcance cualquier nave espacial, por muy atractivos que parezcan. Pero estos mundos distantes podrían ayudar a los astrónomos a responder una gran pregunta existencial: ¿Estamos solos? En estos lugares podríamos decir, con confianza, que la vida podría surgir, porque sucedió aquí, para nosotros.

Los científicos han buscado vida distante de muchas formas a lo largo de las décadas, diseñando telescopios para escuchar y enviando rovers a excavar. Pero los exoplanetas son una posibilidad. En el momento del último informe decenal, los astrónomos habían descubierto unos pocos cientos, un comienzo emocionante, sin duda, pero no lo suficiente como para proponer seriamente un observatorio importante dedicado a su estudio, según Jonathan Fortney, científico planetario de la UC Santa Cruz y uno de ellos. de los miembros del comité decenal. Fortney me dijo que hace 10 años, una misión así habría parecido «un pastel en el cielo».

Ahora parece obvio, incluso predestinado. El inventario de exoplanetas conocidos supera los 4.500, gracias en gran parte al lanzado en 2009. La tecnología de telescopios también ha avanzado. Aproximadamente 160 de ellos son rocosos como la Tierra, y los astrónomos se sienten más seguros ahora de que si miran, realmente miran, podrían encontrar pequeños mundos rocosos orbitando en la zona habitable de estrellas similares al sol, una región mística donde las condiciones no son ni demasiado cálidas ni demasiado altas. frío.

Esa búsqueda requerirá una tecnología poderosa. Los planetas rocosos tan pequeños como la Tierra son los exoplanetas a detectar porque se oscurecen con el resplandor de sus soles. Entonces, la encuesta decenal recomienda un observatorio más grande que el Hubble, que la comunidad astronómica hizo una prioridad máxima en la década de 1970. Este nuevo instrumento, imaginan los astrónomos, suprimiría la luz brillante de una estrella y miraría directamente a los planetas ocultos en el resplandor. Sería capaz de observar mundos diez mil millones de veces más tenues que su sol.

“No vas a ver continentes en la superficie de los planetas”, me dijo Bruce Macintosh, astrofísico de Stanford y miembro del comité. Pero verá los exoplanetas como son, no se necesitan ilustraciones de la NASA sofisticadas. «Veremos pequeños puntos distintos», dijo Macintosh. Algunos pueden ser azules, otros rojos o morados. Si este futuro telescopio espacial logra encontrar un planeta parecido a la Tierra, parecerá, a esa distancia, inquietantemente familiar. Lo veremos como la nave espacial Voyager, en su camino hacia el borde del sistema solar, vio la Tierra: una mancha borrosa en la oscuridad, un punto azul pálido, en palabras de Carl Sagan. Para aquellos de nosotros acostumbrados al brillante CGI de las películas espaciales, la imagen no parecerá gran cosa. Pero tampoco lo haría la Tierra desde tan lejos, y mira lo que tenemos aquí.

¿Cómo podríamos comprobar si hay vida real en una de esas motas borrosas? “Si bloqueas la estrella, lo que te queda es la luz reflejada del planeta”, explica Laura Kreidberg, una astrónoma que estudia atmósferas de exoplanetas en el Instituto Max Planck de Astronomía, en Alemania, y que no era miembro del comité decenal. Los astrónomos pueden analizar esa luz para identificar las firmas distintas de ciertas moléculas y averiguar la composición química de la atmósfera de un planeta. “Si miras la luz reflejada proveniente de la Tierra, verías evidencia de oxígeno, metano, agua y un montón de otras cosas que, juntas, son muy, muy indicativas de la presencia de vida”, me dijo Kreidberg. Antes de que los astrónomos puedan decir «extraterrestres», tendrán que descartar una serie de otras fuentes que podrían explicar una atmósfera intrigante, como la actividad volcánica, los efectos de la radiación solar y las peculiaridades de la química.

Dos equipos de astrónomos ya han propuesto dos conceptos de telescopios espaciales que se alinean con las recomendaciones de la encuesta decenal, y el comité ha recomendado combinar la experiencia de ambos grupos para crear algo aún más ambicioso. El informe estimó que el observatorio costaría $ 11 mil millones y se lanzaría en la primera mitad de la década de 2040. Los autores del informe decenal han brindado algunos consejos sobre cómo la NASA puede abordar estos y otros proyectos para que no «se vuelvan demasiado complejos, grandes y costosos», una investigación cortés en el Telescopio Espacial James Webb, que se ha retrasado. y por encima del presupuesto y, después de 20 años de desarrollo, finalmente se lanzará el próximo mes. El telescopio Webb es capaz de estudiar atmósferas de exoplanetas, pero la misión tiene como objetivo un tipo de estrella que es más pequeña y más tenue que las estrellas similares al sol, y que los astrónomos creen que puede no ser propicia para la vida, porque son propensas a las llamaradas que podrían quemar cualquier planetas cercanos. El telescopio podría descubrir algunas atmósferas fascinantes, pero no está diseñado para encontrar verdaderos análogos de la Tierra.

Supongamos que la visión de la encuesta decenal de un nuevo telescopio espacial se convierte en realidad. ¿Podría el instrumento realmente encontrarnos otra Tierra, con una mezcla de elementos familiares gestando en sus cielos? Las probabilidades son buenas, dada la cantidad de estrellas esparcidas por el cosmos. Las Tierras podrían llegar a ser bastante comunes y podríamos maravillarnos con el punto azul pálido de otra persona. No solo en absoluto.

Pero la misma inmensidad que contiene innumerables planetas misteriosos también impide nuestra capacidad para encontrarlos. Es posible que los astrónomos no encuentren nada en su área de búsqueda. Eso no significa que no haya otras Tierras ahí afuera, solo que no están en la pequeña porción del cosmos donde impacta nuestro reflector. Y los astrónomos aún no tienen una predicción sólida de cuántos análogos de la Tierra pueden existir. El informe decenal dice que alrededor del 30 por ciento de las estrellas deberían tener un planeta en su zona habitable, pero Kreidberg dice que una estimación más precisa se ubicaría entre el 10 y el 25 por ciento. Incluso si el telescopio encuentra una posible Tierra y proporciona suficientes datos sobre su atmósfera, los astrónomos podrían pasar años tratando de llegar a un consenso sobre su contenido. (Considere que los astrónomos aún están pensando si la fosfina en las nubes de Venus podría ser un signo de vida, y ese es el planeta justo al lado de la puerta.) “Si pones un océano allí y lo dejas reposar por un tiempo, creo que es totalmente razonable que muchos, si no la mayoría, estén habitados”, dijo Kreidberg. «Mi mayor pregunta es, si están habitados, ¿podemos saberlo?»

Es muy posible que la humanidad viva su existencia sin encontrar siquiera un indicio de otro planeta habitado. Nos quedaremos con nuestras estadísticas y telescopios espaciales, y la sensación de que el universo podría ser más solitario de lo que imaginamos. Tal resultado podría servir como un recordatorio constante, mientras continuamos buscando respuestas en las profundidades del universo, del valor cósmico de nuestro propio planeta. “Podría enfatizar que realmente no deberíamos estropear esto, porque el proceso que tomó para hacerlo fue bastante difícil para el universo”, dijo Macintosh.