Un simulador de la NASA ayuda a arrojar luz sobre los secretos del sistema solar

Incluso en el patio trasero cósmico, el sistema solar, quedan muchas preguntas abiertas. En Venus hay formaciones parecidas a volcanes, pero no se sabe si están activas. La superficie de Marte sugiere que alguna vez existió un vasto océano, pero no está claro cómo desapareció. Por otro lado, los recientes descubrimientos de compuestos químicos que pueden indicar la presencia de actividad biológica en Marte y Venus, las llamadas biofirmas, mantienen viva la búsqueda de vida extraterrestre. Las respuestas pueden estar en analizar la luz que nos llega desde estos planetas, a través de las “huellas dactilares” que dejan las moléculas en el espectro de esa luz.

En el estudio ahora publicado en Atmósferainvestigadores del Instituto de Astrofísica e Ciências do Espaço (Facultad de Ciencias de la Universidad, Lisboa, Portugal) compararon simulaciones obtenidas usando el Generador de Espectrógrafo Planetario (PSG), un simulador de espectro planetario, con observaciones de luz infrarroja de planetas Venus, Marte y Júpiter.

Usando PSG, desarrollado por la NASA, el equipo pudo explicar los resultados de algunas observaciones y concluyó que esta simulación es una herramienta efectiva para estudiar la abundancia de compuestos químicos presentes en pequeñas cantidades en atmósferas planetarias.

Uno de los compuestos químicos analizados, el metano, puede ser el resultado tanto de la actividad biológica como de procesos geológicos. Es por eso que su elusiva existencia en Marte, con su descubrimiento por la nave espacial Mars Express y la falta de detección por parte de la nave espacial ExoMars TGO, sigue siendo un misterio.

«Al cambiar los parámetros de nuestras simulaciones, pudimos explicar esta detección y falta de metano en Marte y comprender las condiciones y ubicaciones en las que podrían ocurrir. Este es un paso importante para aclarar la asociación del metano en Marte con el posible presencia de vida”, explica Pedro Machado (IA & Ciências ULisboa), coautor de este estudio.

Otra incógnita sobre el Planeta Rojo, que también es de gran interés para el campo científico de búsqueda de vida extraterrestre, la astrobiología, es el destino de la mayoría de sus aguas. La evidencia sugiere que esto fluía en abundancia en el planeta, y que gran parte del hemisferio norte alguna vez fue un vasto océano. Hoy, Marte es un desierto helado.

«Conocer la proporción entre dos variables de hidrógeno, un isótopo deuterio e hidrógeno simple, nos ayuda a comprender la evolución temporal del agua en Marte. El deuterio es un átomo de hidrógeno pesado y su núcleo contiene un neutrón más, por lo que el agua, H₂El O, formado por un átomo de deuterio y un átomo de hidrógeno, HDO, es más pesado y escapará al espacio con mayor dificultad. Comparar esta proporción a nivel global y local en la superficie de Marte, que se puede obtener a través de este estudio, nos brinda información valiosa sobre el destino del agua de Marte”, explica João Dias (IA & Ciências ULisboa), autor principal de este estudio. .

Como se incluye en este estudio, la fosfina se puede producir espontáneamente en ambientes de alta presión y temperatura en presencia de fósforo e hidrógeno, sus dos elementos químicos constituyentes. Pedro Machado explica: “Esto es lo que sucede en Júpiter, donde la fosfina es una de las responsables de las bandas de colores en la atmósfera de este gigante gaseoso, pero en un planeta rocoso, como la Tierra, donde no se dan estas condiciones extremas, su presencia está asociado con la actividad biológica.”

Entonces, cuando un estudio en 2020 identificó fosfina en las nubes de Venus, la comunidad científica centró su atención en el planeta. Pedro Machado agrega: «Otros estudios realizados en otras condiciones han demostrado que la fosfina puede no estar presente en absoluto o presente en cantidades mucho más pequeñas que las inicialmente determinadas, algo que también pudimos producir».

todavía en Venus,»dióxido de azufre Es muy importante para nosotros saber si hay actividad volcánica. Determinando con precisión la abundancia de este compuesto a diferentes altitudes, como hemos demostrado que es posible con el PSG, podremos deducir su origen”, añade João Dias.

“Este trabajo es de gran importancia para misiones espaciales que ahora se están desarrollando, como EnVision, Ariel y Mars Express, de la Agencia Espacial Europea (ESA), en la que participa IA, diciéndonos los valores esperados de estos componentes químicos y permitiendo que los instrumentos que están diseñados para estas tareas deben ser optimizadas para la detección dentro del rango de valores esperados’”, dice Pedro Machado, investigador involucrado en estas misiones.

“En particular, misiones como Ariel, que estudiará las atmósferas de los planetas que orbitan estrellas distintas al Sol, y los exoplanetas, se beneficiarán enormemente de este tipo de estudios del sistema solar, que pueden servir como modelo de lo que esperamos poder lograr. observar en el sistema exterior, solar”, añade Joao Dias.

“Esta demostración de la eficacia de PSG es muy importante para la comunidad científica, e IA está a la vanguardia de estos estudios al incluir el equipo de Sistemas Planetarios que se especializa en estudiar atmósferas planetarias en Sistema solar y en el descubrimiento y caracterización de exoplanetas”, dice Pedro Machado.

Presentado por la Universidad de Lisboa