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En el evento magnífico del eclipse solar total a través de Norteamérica el 8 de abril de 2024, se presenta un espectáculo asombroso e inolvidable para todos aquellos que se encuentran en su camino. Sin embargo, los eclipses no solo se valoran por su impacto visual; están en el corazón de la ciencia de vanguardia.
Los eclipses pueden revelarnos una gran cantidad de información sobre planetas distantes más allá de nuestro sistema solar, o exoplanetas. Desde que se detectó el primer exoplaneta en 1992, los astrónomos han descubierto más de 5,600 mundos orbitando estrellas que no son nuestro sol. Han utilizado una variedad de telescopios poderosos para observarlos.
Sin embargo, al igual que con el eclipse solar total, todavía hay un papel vital que desempeñar por parte de los astrónomos aficionados, a través de varios proyectos de ciencia ciudadana diseñados para ayudar con las observaciones de estos mundos distantes.
Un eclipse solar ocurre cuando la luna pasa entre la Tierra y el sol. Aunque el sol es 400 veces más grande que la luna, también está aproximadamente 400 veces más lejos. Es por eso que parece tener el mismo tamaño en nuestro cielo. Cuando ocurre un eclipse, la luna apenas bloquea al sol, dejando una hermosa característica llamada la "corona" (del latín para corona) alrededor del borde.
Algo similar sucede cuando miramos hacia una estrella distante con un planeta. Si todo se alinea justo, el exoplaneta pasará entre nosotros y su estrella. Esto se llama un tránsito. Sin embargo, porque el planeta es mucho más pequeño que su estrella, y están mucho más cerca el uno del otro de lo que están de nosotros, el planeta parecerá ser más pequeño que la estrella y no la bloqueará como ocurre con un eclipse solar total.
Estas estrellas están tan distantes que, incluso con nuestros mejores telescopios, aparecen como un pequeño punto de luz. Cuando ocurre un tránsito, ese pequeño punto de luz se atenúa un poco durante unas horas, luego vuelve a la normalidad.
Si el exoplaneta tiene una atmósfera, algo de luz estelar será filtrada a través de ella antes de llegar al telescopio. La luz estelar se puede dividir en diferentes colores, lo que te dice qué hay en la atmósfera. Esto se llama un espectro.
Cada elemento tiene un conjunto específico de colores que prefiere absorber y emitir. Por ejemplo, las antiguas lámparas de calle tenían un color naranja distintivo, característico del sodio, el metal con el que estaban llenas las lámparas. Si dividimos la luz de la lámpara de calle en un espectro, veríamos la firma del sodio.
De la misma manera, los compuestos químicos en la atmósfera del planeta imprimen sus firmas en la luz estelar filtrada a través de ellos. Esto permite a los astrónomos medir lo que hay en la atmósfera examinando su espectro.
La atmósfera de la Tierra dispersa la luz azul, haciendo que el cielo parezca azul, y lo que queda parece rojo. La luz roja restante es responsable de que el sol se vea rojo al amanecer y al atardecer y por el efecto de "luna de sangre", donde la luna se vuelve roja-naranja durante un eclipse lunar (cuando la Tierra pasa entre el sol y la luna). Si estuviéramos en la luna durante tal evento, podríamos usar la técnica del espectro para medir la atmósfera de la Tierra.
El Telescopio Espacial James Webb (JWST) de la NASA y el futuro telescopio espacial Ariel de la Agencia Espacial Europea (ESA) están entre los únicos instrumentos lo suficientemente sensibles para detectar y medir la atmósfera de un exoplaneta.
Caracterizar y comparar esas atmósferas puede decirnos mucho sobre otros sistemas planetarios. Hasta la década de 1990, solo teníamos un ejemplo, el sistema solar. Los astrónomos también estarán buscando "biomarcadores" en las atmósferas de esos planetas.
Los biomarcadores son las posibles firmas químicas de la vida. Por ejemplo, el oxígeno compone poco más del 20% de la atmósfera de la Tierra y es producido por las plantas. Al estudiar posibles biomarcadores en las atmósferas de exoplanetas, los astrónomos podrían encontrar evidencia de vida extraterrestre.
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