La búsqueda de vida más allá de la Tierra ha avanzado rápidamente en los últimos años. Sin embargo, la obtención de imágenes directas de un exoplaneta y todas sus características increíbles sigue siendo esquiva, dadas las distancias astronómicas desde la Tierra. Por lo tanto, los astrónomos se han centrado en explorar las atmósferas de los exoplanetas en busca de firmas de vida, también llamadas biosignaturas. Esto se lleva a cabo actualmente analizando la luz de las estrellas que atraviesa la atmósfera de un exoplaneta, conocida como espectroscopía, a medida que pasa frente a su estrella, también llamado tránsito. Pero se siguen realizando mejoras para explorar mejor las atmósferas de los exoplanetas, específicamente para limpiar datos complejos.
Ahora, un investigador de la Ludwig Maximilian University (LMU) en Alemania ha introducido un nuevo modelo para explorar las atmósferas de los exoplanetas, con sus hallazgos discutidos en un estudio reciente publicado en *The Astrophysical Journal*. Los modelos existentes han proporcionado a los científicos datos atmosféricos limitados debido a restricciones matemáticas dentro de los modelos. Pero este nuevo estudio esencialmente llena los vacíos en el modelado matemático, ofreciendo a los investigadores métodos mejorados para observar nuevos conjuntos de datos atmosféricos al tiempo que agiliza los datos esenciales eliminando el ruido.
“Esta solución analítica abre la puerta a una nueva generación de técnicas de análisis y recuperación atmosférica mucho más rápidas, transparentes y realistas”, afirmó el Dr. Leonardos Gkouvelis, físico de la LMU y único autor del estudio. “Serán esenciales para maximizar el retorno científico de las misiones actuales y futuras como JWST [James Webb Space Telescope] y ARIEL [Atmospheric Remote-sensing Infrared Exoplanet Large-survey], y para avanzar en la caracterización detallada de mundos potencialmente habitables más allá del sistema solar.”
Como se señaló, la espectroscopía se emplea actualmente para estudiar las atmósferas de los exoplanetas analizando la luz que atraviesa a medida que el exoplaneta pasa frente a su estrella. Los astrónomos han utilizado la espectroscopía durante más de 200 años, inicialmente estudiando el Sol y eventualmente otras estrellas, pero JWST ha llevado esta práctica a un nivel completamente nuevo analizando la luz de las estrellas que atraviesa las atmósferas de los exoplanetas e identificando moléculas clave. Esto incluye una lista diversa de exoplanetas rocosos y gaseosos donde JWST identificó una miríada de moléculas atmosféricas conocidas o incluso identificó que ciertos exoplanetas rocosos potencialmente carecen de atmósfera.
Un ejemplo de un exoplaneta gaseoso incluye un estudio de 2023 publicado en Nature donde JWST identificó agua, dióxido de carbono, monóxido de carbono y sodio en la atmósfera de WASP-39b. Además de tener un radio aproximadamente un 25 por ciento mayor que el de Júpiter, se encuentra a aproximadamente 700 años luz de la Tierra y está designado como el primer experimento estudiado por JWST. Ejemplos de atmósferas de exoplanetas rocosos que JWST ha explorado incluyen el sistema TRAPPIST-1, que consta de siete exoplanetas del tamaño de la Tierra y ha generado un interés científico significativo debido a que varios de ellos orbitan en la zona habitable de su estrella, incluidos TRAPPIST-1 e, TRAPPIST-1 f y TRAPPIST-1 g.
Sin embargo, estudios recientes aún no han llegado a conclusiones definitivas sobre si estos tres exoplanetas tienen atmósferas, incluido un estudio de 2025 publicado en *The Astrophysical Journal Letters* que analiza TRAPPIST-1 e, una serie de artículos que discuten TRAPPIST-1 f, y un estudio presentado en la Reunión #241 de la American Astronomical Society en 2023 que discute que TRAPPIST-1 g podría tener una atmósfera que contenga agua, dióxido de carbono y metano, pero los resultados siguen siendo inconclusos.
El Dr. Gkouvelis mencionó cómo su estudio podría influir en ARIEL, que es un telescopio espacial planificado por la Agencia Espacial Europea cuyo objetivo principal será observar y estudiar al menos 1,000 exoplanetas conocidos descubiertos utilizando el método de tránsito. Esto será esencialmente una combinación de la misión Kepler de la NASA, ahora retirada, que identificó exoplanetas mediante el método de tránsito, y el JWST de la NASA, aunque se espera que ARIEL sea más pequeño que el JWST, centrándose principalmente en los exoplanetas, mientras que el JWST tiene una miríada de objetivos de misión no planetarios.
¿Cómo ayudará esta nueva teoría a los astrónomos a explorar las atmósferas de los exoplanetas en los próximos años y décadas? Solo el tiempo lo dirá, ¡y por eso hacemos ciencia!
Como siempre, ¡sigan haciendo ciencia y sigan mirando hacia arriba!
