Los exoplanetas, objetivo de la próxima misión científica de la ESA

La misión Ariel (siglas de ʻAtmospheric Remote‐sensing Infrared Exoplanet Large-surveyʼ, o estudio de grandes exoplanetas por detección atmosférica remota en el infrarrojo) ha sido elegida hoy por la ESA como parte de su plan Cosmic Vision.

La misión quiere dar respuesta uno de los temas clave de dicho plan: ¿cuáles son las condiciones para la formación de planetas y el nacimiento de la vida? 

Ya se han descubierto miles de exoplanetas con todo tipo de masas, tamaños y órbitas, pero no parece haber un patrón que vincule estas características a la naturaleza de la estrella progenitora. En particular, desconocemos cómo la química del planeta se asocia al entorno en que se formó o si el tipo de estrella progenitora condiciona la física y la química en la evolución de dicho planeta.

Ariel abordará cuestiones fundamentales sobre la composición de los exoplanetas y la formación y evolución de los sistemas planetarios, investigando las atmósferas de cientos de planetas que orbitan distintos tipos de estrellas, lo que permitirá evaluar tanto las diversas propiedades de planetas concretos como de grupos de planetas. 

Las observaciones de estos mundos permitirán obtener información sobre las primeras fases de la formación planetaria y atmosférica, así como su posterior evolución, lo que a su vez contribuirá a poner nuestro Sistema Solar en contexto.

 “Ariel constituye el siguiente paso lógico en la ciencia exoplanetaria, al permitirnos progresar en cuestiones científicas clave sobre su formación y evolución, a la vez que nos ayudará a entender mejor el lugar que la Tierra ocupa en el Universo”, señala Günther Hasinger, director de ciencia de la ESA.

“Gracias a Ariel, los científicos europeos podrán mantener su ventaja competitiva en este campo tan dinámico. Además, la misión se basará en las experiencias y conocimientos adquiridos en anteriores misiones exoplanetarias”. 

La misión se centrará en planetas calientes y fríos, desde supertierras a gigantes gaseosos que orbitan cerca de sus estrellas progenitoras, aprovechando sus atmósferas bien mezcladas para descifrar su composición global.  

En el momento en que un planeta pase por delante de su estrella, Ariel medirá las huellas químicas de la atmósfera, observando la cantidad de atenuación con un nivel de precisión de 10-100 partes por millón con respecto a la estrella.

Además de detectar signos de componentes familiares, como el vapor de agua, el dióxido de carbono o el metano, también será capaz de medir compuestos metálicos más exóticos, situando el planeta en el contexto del entorno químico de su estrella progenitora.

En el caso de cierto número de planetas, Ariel también llevará a cabo un estudio detallado de sus sistemas nubosos y analizará las variaciones atmosféricas, tanto diarias como estacionales. 

El telescopio métrico de Ariel funcionará a longitudes de onda visibles y de infrarrojos. Será lanzado a bordo del nuevo cohete Ariane 6 de la ESA desde el puerto espacial europeo de Kourou a mediados de 2028. Operará desde una órbita alrededor del segundo punto de Lagrange, L2, situada a 1,5 millones de kilómetros ‘detrás’ de la Tierra vista desde el Sol, en una misión inicial de cuatro años. 

Una vez seleccionada por el Comité para el Programa Científico de la ESA, la misión pasará una nueva ronda de estudios detallados para definir el diseño del satélite. Después tendrá lugar la ‘adopción’ de la misión —planificada actualmente para 2020—, tras lo cual se elegirá al contratista industrial para su construcción. 

La misión Ariel fue elegida frente a otras dos candidatas: la misión sobre física de plasma espacial Thor (Turbulence Heating ObserveR) y la misión sobre astrofísica de alta energía Xipe (X-ray Imaging Polarimetry Explorer).

Solar Orbiter, Euclid y Plato ya han sido elegidas misiones de clase media.

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