Las estrellas en poniente revelan secretos planetarios

Stellar occultation at Venus
Stellar occultation at Venus
5 noviembre 2007

Ver cómo se ponen las estrellas desde la superficie de la Tierra puede proporcionar un rato muy romántico, pero si se hace desde una nave espacial en órbita, se pueden apreciar detalles ocultos sobre la atmósfera de un planeta.

Es una técnica que se conoce como ocultación estelar. Jean-Loup Bertaux, del Service d'Aeronomie du CNRS, de Francia, fue el primero en recomendar su aplicación en 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 sobre la atmósfera, emiten radiación en una amplia gama de longitudes de onda. A medida que la nave espacial avanza alrededor del planeta, las estrellas parecen hundirse detrás de la atmósfera del planeta. La atmósfera actúa como un filtro y bloquea determinadas longitudes de onda de la radiación de la estrella. La clave de esta técnica es que las longitudes de onda bloqueadas son representativas de las moléculas y átomos de la atmósfera del planeta.

Venus, Earth and Mars
Venus, Earth and Mars

Actualmente, la ESA cuenta con tres satélites que giran en torno a tres planetas y emplean la técnica mencionada para investigar las atmósferas correspondientes. Cada uno proporciona perspectivas únicas.

En torno a la Tierra, la misión Envisat de la ESA lleva a bordo un instrumento denominado GOMOS (Global Ozone Monitoring by Occultation of Stars, Monitorización global del ozono mediante la ocultación de estrellas). Como su nombre indica, se ha diseñado para estudiar si la cantidad de ozono está incrementando, ahora que se ha prohibido el uso de sustancias químicas perjudiciales. Desde 2002 ha observado unas 400 estrellas que se ocultan a diario detrás de la Tierra, con el fin de elaborar un mapa del ozono en la atmósfera de la Tierra que abarca todas las latitudes y longitudes.

Artist's impression of Envisat
Artist's impression of Envisat

“Aún es pronto para saber si se está recobrando el ozono”, afirma Bertaux. Sin embargo, a medida que se acumulan los datos, también el instrumento descubre otros fenómenos que contribuyen a la presencia de ozono en la atmósfera. En enero y febrero de 2004, GOMOS detectó una gran acumulación de dióxido de nitrógeno a una altitud de 65 kilómetros. El dióxido de nitrógeno es un gas cuya presencia en la atmósfera debe tenerse muy en cuenta, ya que 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.

El satélite Mars Express de la ESA lleva a bordo un instrumento simplificado para la observación de la ocultación estelar. Desde que el satélite llegó al planeta rojo en 2003, el SPICAM (Spectroscopy for Investigation of Characteristics of the Atmosphere of Mars, Espectroscopio para la investigación de las características de la atmósfera de Marte) ha observado más de 1.000 ocultaciones estelares. Esta labor ofrece la descripción más detallada hasta la fecha de la atmósfera superior de Marte y revela la presencia persistente de capas brumosas.

Mars Express artist's impression
Mars Express

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.

Artist's impression of Venus Express orbiting Venus
Venus Express

La última incorporación a dicha familia de instrumentos es el SPICAV (Spectroscopy for Investigation of Characteristics of the Atmosphere of Venus, Espectroscopio para la investigación de las características de la atmósfera de Venus), a bordo de la sonda Venus Express. La atmósfera de Venus es distinta a las 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.

“Creo que la técnica de la ocultación estelar ya se ha ‘demostrado en combate’ y debería ser útil para estudios a más largo plazo”, concluye Bertaux.

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