15 Feb SPHEREx de la NASA buscará los componentes clave para la vida

Programada para su lanzamiento no antes del jueves 27 de febrero, la misión SPHEREx de la NASA (Explorador Espectro-Fotométrico de la Historia del Universo, Época de Reionización y Hielos) explorará la galaxia para hacer un inventario del agua que podría formar océanos en planetas y lunas distantes.

Después de su lanzamiento a bordo de un cohete SpaceX Falcon 9 desde la Base de la Fuerza Espacial de Vandenberg en California, SPHEREx buscará agua, dióxido de carbono, monóxido de carbono y otros ingredientes clave para la vida.

Estos componentes se hallan en forma de hielo en la superficie de los granos de polvo interestelar dentro de las nubes de gas y polvo, donde con el tiempo se forman estrellas y planetas.

SPHEREx: Buscando agua en el espacio

Si bien no hay océanos o lagos flotando libremente en el espacio, los científicos creen que estos depósitos de hielo, unidos a pequeños granos de polvo, son el lugar donde se forma y reside la mayor parte del agua en el Universo.

Además, el agua en los océanos de la Tierra, así como en los de otros planetas y lunas de nuestra galaxia, probablemente se originó en tales regiones.

SPHEREx se centrará en vastas regiones de gas y polvo conocidas como nubes moleculares. Dentro de estas, La misión también estudiará algunas estrellas recién formadas y los discos de material que las rodean, a partir de los cuales nacen nuevos planetas.

Un vistazo en profundidad a las nubes moleculares

El Telescopio Espacial Spitzer de la NASA capturó imágenes de la Nube Molecular de Perseo, una vasta colección de gas y polvo de más de 500 años luz de ancho, ubicada a unos mil años luz de la Tierra.

Estas nubes albergan una gran cantidad de estrellas jóvenes. La misión SPHEREx buscará hielo de agua y otros compuestos congelados en nubes de gas y polvo como esta.

Telescopios espaciales como el James Webb y el retirado Spitzer ya han detectado antes agua, dióxido de carbono, monóxido de carbono y otros compuestos en cientos de objetos.

Sin embargo, SPHEREx será el primer observatorio diseñado específicamente para llevar a cabo un estudio a gran escala de la galaxia en busca de hielo de agua y otros compuestos congelados.

En lugar de capturar imágenes bidimensionales de un objeto como por ejemplo una estrella, SPHEREx recopilará datos tridimensionales a lo largo de su línea de visión. Esto permitirá a los científicos medir la cantidad de hielo presente en una nube molecular y observar cómo varía la composición de los hielos en diferentes entornos.

Al realizar más de 9 millones de observaciones a lo largo de su línea de visión y crear el mayor catálogo de estos materiales hasta la fecha, la misión ayudará a los científicos a comprender mejor cómo se forman estos compuestos en los granos de polvo y cómo los diferentes entornos influyen en su abundancia.

Clave para entender la formación planetaria

Tiene sentido que la composición de los planetas y estrellas refleje la de las nubes moleculares en las que se formaron. Sin embargo, los investigadores aún trabajan para confirmar los detalles del proceso de formación planetaria, ya que el Universo no siempre se ajusta a las expectativas científicas.

Por ejemplo, una misión de la NASA lanzada en 1998, el «Satélite de Astronomía de Ondas Submilimétricas» (SWAS), exploró la galaxia en busca de agua en estado gaseoso, incluidas las nubes moleculares, pero encontró mucha menos de la esperada.

Descubriendo secretos ocultos

«Esto nos desconcertó por un tiempo», dice Gary Melnick, astrónomo senior en el Centro de Astrofísica | Harvard & Smithsonian y miembro del equipo científico de SPHEREx.

«Finalmente, nos dimos cuenta de que SWAS había detectado agua gaseosa en capas delgadas cerca de la superficie de las nubes moleculares, lo que sugería que dentro de las nubes podría haber mucha más agua atrapada en forma de hielo».

La hipótesis del equipo tenía sentido, porque SWAS también detectó menos gas de oxígeno (átomos de oxígeno enlazados entre sí) del esperado.

Concluyeron así que los átomos de oxígeno se adherían a los granos de polvo interestelar y luego se combinaban con átomos de hidrógeno para formar agua. Investigaciones posteriores confirmaron esta teoría.

Además, las nubes moleculares protegen a estas moléculas de la radiación cósmica, que de otro modo las destruiría. Como resultado, el agua congelada y otros materiales almacenados en el interior de una nube permanecen protegidos.

Cuando la luz de las estrellas atraviesa una nube molecular, moléculas como el agua y el dióxido de carbono absorben ciertas longitudes de onda de luz, creando una firma característica que SPHEREx y otras misiones como Webb pueden identificar mediante espectroscopía de absorción.

Además de proporcionar un inventario más detallado de la abundancia de estos compuestos helados, SPHEREx ayudará a los investigadores a responder preguntas como: ¿a qué profundidad dentro de las nubes moleculares comienza a formarse el hielo?, ¿cómo cambia la abundancia de agua y otros hielos con la densidad de una nube molecular?, y ¿cómo varía esta abundancia una vez que se forma una estrella?

Fuente: NASA’s SPHEREx Space Telescope Will Seek Life’s Ingredients