Las estrellas desvelan secretos planetarios

Ver cómo se ponen las estrellas desde la superficie de la Tierra puede ser un pasatiempo romántico, pero cuando una nave espacial lo hace desde la órbita terrestre, estas pueden revelar detalles ocultos sobre la atmósfera de un planeta. Esta técnica se conoce con el nombre de ocultación estelar. Jean-Loup Bertaux, del Service d'Aeronomie du CNRS en Francia fue la primera persona en sugerir su empleo sobre una misión de la ESA. Se lleva a cabo observando las estrellas desde el espacio a medida que se ocultan tras las atmósfera de un planeta que se esté investigando, antes de que desaparezcan de la vista tras el horizonte del planeta.

Cuando las estrellas brillan encima de la atmósfera, emiten radiación a través de una amplia gama de longitudes de onda. A medida que la nave espacial avanza alrededor del planeta, la estrella parece hundirse hacia abajo, detrás de la atmósfera del planeta. La atmósfera actúa como un filtro, que bloquea las ciertas longitudes de onda de la radiación de la estrella. La cuestión principal de esta técnica es que las longitudes de onda bloqueadas son representativas de las moléculas y átomos existentes en la atmósfera del planeta.

La ESA tiene actualmente tres satélites que giran alrededor de tres planetas diferentes y que utilizan la técnica para investigar las atmósferas. Cada una de ellas nos proporciona evidencias únicas. Alrededor de la Tierra, la misión Envisat de la ESA lleva un instrumento llamado GOMOS (la Supervisión de Ozono Global por la Ocultación de Estrellas). Como su nombre sugiere, está diseñado para estudiar si la cantidad de ozono aumenta ahora que el empleo de sustancias químicas dañosas ha sido prohibido.

Desde 2002, GOMOS ha observado aproximadamente 400 estrellas situadas detrás de la Tierra cada día, con el fin de elaborar un mapa del ozono en la atmósfera de la Tierra que abarca todas las latitudes y longitudes.

"Es todavía demasiado temprano decir si el ozono se recupera o no, " dice Bertaux. Sin embargo, como los datos se acumulan, el instrumento descubre otros fenómenos que contribuyen a la aparición del ozono en la atmósfera. En enero y febrero de 2004, GOMOS observó un gran aumento de dióxido de nitrógeno a una altitud de 65 kilómetros.

El dióxido de nitrógeno es un gas importante para la atmósfera porque puede destruir el ozono. En los dos meses siguientes, GOMOS observó que la capa descendía hasta los 45 km de altura, destruyendo claramente el ozono mientras bajaba, lo que suministró a los científicos una pieza más del puzzle del ozono.

Un instrumento simplificado de ocultación estelar lleva a bordo la nave Mars Express de la ESA situada en Marte. Ya que la nave espacial llegó al Planeta Rojo en 2003, SPICAM (el Espectroscopio para la Investigación de las Características de la Atmósfera de Marte) ha observado más de 1000 ocultaciones estelares. Este trabajo proporciona la descripción más detallada aún de la atmósfera superior de Martey revela la presencia persistente de capas brumosas.

Además de proporcionar datos puramente científicos, dicha información ofrece ventajas prácticas para las futuras misiones de exploración. “Los perfiles atmosféricos de Marte son importantes para el diseño de los paracaídas que se utilizan en el descenso de dispositivos espaciales”, explica Bertaux.

La última incorporación a esta familia de instrumentos es SPICAV (el Espectroscopio para la Investigación de las Características de la Atmósfera de Venus) a bordo de la sonda Venus Express situada en Venus. El planeta Venus tiene una atmósfera diferente a la de la Tierra o de Marte. Es mucho más densa y SPICAV está descubriendo los perfiles de temperatura y densidad de la atmósfera a los científicos que siguen la misión desde la Tierra y que pronto desvelarán los resultados.

"Pienso que la técnica de ocultación estelar está ahora "probada" y debería ser útil para futuros estudios a largo plazo," dice Bertaux.

Imágenes propiedad: ESA

Fuente: ESA