Buscan aclarar cómo se forman y evolucionan los sistemas planetarios

España, ESA / ciberpasquinero

El grupo de Exoplanetas del Instituto de Astrofísica de Canarias (IAC) participa en esta misión que se lanzará en 2028 y que espera aclarar cómo se forman y evolucionan los sistemas planetarios, a la vez que analiza la composición química de las atmósferas de 1.000 exoplanetas.

La Agencia Espacial Europea (ESA) ha anunciado cuál será su próxima misión científica media: ARIEL (Atmospheric Remote-sensing Infra-red Exoplanet Large-survey). Este proyecto tendrá una vida útil de cuatro años en el espacio y su lanzamiento está previsto para el año 2028. Durante el tiempo que permanezca en órbita, observará alrededor de 1.000 planetas y hará el primer estudio a gran escala sobre la química de las atmósferas de estos exoplanetas.

"Esta misión abre una puerta al estudio sistemático de la formación y evolución de exoplanetas y, en particular, de sus atmósferas", explica Enric Pallé, investigador del IAC y uno de los participantes en este proyecto que. Y precisa: "ARIEL estudiará planetas como la Tierra, pero calientes", es decir, que orbitan cerca de su estrella.   

ARIEL ha sido desarrollada por un consorcio de más de 60 institutos de 15 países de la ESA, incluidos Reino Unido, Francia, Italia, Polonia, España, Países Bajos, Bélgica, Austria, Dinamarca, Irlanda, Hungría, Suecia, Alemania y Portugal, con una colaboración adicional de la NASA. El IEEC (Institut d'Estudis Espacials de Catalunya) lidera la participación española. Además de su contribución científica, participa en la construcción de la misión, que incluye el sistema electrónico del satélite que controla el telescopio y los movimientos del espejo secundario, así como los programas informáticos que planifican las observaciones de los planetas y que se utilizan en la base de operaciones de la ESA. El resto de instituciones españolas involucradas son el Centro de Astrobiología, la Universidad Politécnica de Madrid y el Instituto de Astrofísica de Canarias (IAC).

"A pesar de que hasta ahora hemos descubierto alrededor de 3.800 planetas que orbitan otras estrellas, la naturaleza de estos exoplanetas sigue siendo muy misteriosa", comenta Ignasi Ribas, astrofísico del IEEC-CSIC e investigador principal de ARIEL en España. Y añade: "ARIEL estudiará una muestra estadísticamente grande para darnos una imagen verdaderamente representativa de qué están hechos estos planetas. Esto nos permitirá responder preguntas sobre cómo la química de un planeta se vincula con el entorno en que se forma y cómo su nacimiento y evolución dependen de la estrella en la que orbitan."

Esta misión estudiará una población diversa de exoplanetas que van desde el tamaño de Júpiter y Neptuno hasta las llamadas súper-Tierras, en una gran variedad de ambientes. El foco principal de la misión serán los planetas en órbitas cercanas a su estrella. Los exoplanetas calientes, con temperaturas de hasta 2.000ºC, representan un laboratorio natural donde estudiar la química y la formación planetarias, ya que las altas temperaturas mantienen las diferentes especies moleculares en circulación por la atmósfera y esto las hace observables remotamente.

ARIEL tendrá un telescopio con un espejo primario de un metro de diámetro para recoger la luz visible e infrarroja de estos sistemas planetarios que orbitan estrellas distantes. Un espectrómetro descompondrá la luz en un "arco iris" para extraer las huellas químicas de las moléculas atmosféricas cuando el planeta pasa por delante o detrás de la estrella. Un fotómetro y un sistema de rastreo recogerán información sobre la presencia de las nubes en las atmósferas de los exoplanetas y permitirán que el telescopio espacial apunte a cada estrella con una gran estabilidad y precisión.

El satélite ARIEL será lanzado desde Kourou en la Guayana francesa y se pondrá en órbita en el punto 2 de Lagrange (L2), que es un punto de equilibrio gravitacional a 1,5 millones de kilómetros de la órbita de la Tierra alrededor del Sol. Aquí, estará protegido del Sol y tendrá una visión sin obstáculos de todo el cielo para observar un gran número de exoplanetas. En esta misma zona estará emplazado el Telescopio Espacial James Webb (JWST), que tiene previsto su lanzamiento en 2019. Teóricamente no coincidirán en el tiempo, siendo ARIEL la misión sucesora del JWST en el estudio de exoplanetas y sus atmósferas.

El gestor del proyecto a nivel español, Josep Colomé, del IEEC-CSIC, subraya: "La selección de ARIEL por parte de la ESA es una fantástica noticia. Es un reconocimiento al trabajo de ingeniería realizado durante los dos últimos años y un impulso para la tecnología espacial que desarrollamos para esta y otras misiones y con una estrecha colaboración con la industria del sector. ARIEL nos permite trabajar con centros de referencia a nivel mundial y nos sitúa en la primera división de la tecnología espacial."