¿Cómo sabemos cómo es la atmósfera de otros planetas si nunca hemos estado en ellos?

Apenas alcanzamos a ver Marte con nuestros ojos y como mucho llegamos a ver estrellas en sistemas lejanos; sin embargo podemos saber qué átomos contiene la atmósfera de otros planetas más allá del sistema solar. Veamos que ciencia esconde esta aparente magia.

Evidentemente planetas como Venus o Marte están suficientemente cerca como para poder mandar una sonda a explorarlos y analizar la composición química de su atmósfera, incluso hasta Plutón podemos llegar en un tiempo razonable. Pero cuando lo que queremos analizar en la atmósfera de otros planetas que se encuentran a cientos o miles de años luz de nosotros, la cosa se vuelve más complicada. Desde luego mandar una sonda no es algo práctica ya que lo más probable es que desaparezcamos como especie antes de que esta llegar a dicho planeta.

No nos queda más alternativa que mirar, e intentar ser capaces de ver qué composición tienen esa atmósfera. Teniendo en cuenta lo complicado que resulta ver un átomo en la Tierra, suena imposible poder ver los átomos que se mueven en la atmósfera de otros planetas y si queremos utilizar nuestros ojos o aparatos para mirar de forma convencional es imposible; la clave está en mirar de una forma más científica y observar no solo la luz que nos llega, sino las huellas que ha dejado el planeta que nos interesa sobre dicha luz.

La clave no esta en ver la luz, sino en ver cómo es la luz

espectro

La clave esta en que la luz, cuando atraviesa un cuerpo, puede hacer más que pasar o no pasar. Vayamos a la escala atómica, un rayo de luz que incide sobre un átomo tiene una cierta probabilidad de

Lo realmente curioso es que cada átomo solo absorbe y emite luz en unas frecuencias particulares, lo que se conoce como su espectro de absorción o de emisión. Esto es el equivalente a una prueba de ADN en un objeto, con la diferencia de que como solo necesitamos iluminarlo podemos hacerlo a miles de años luz de distancia. En resumen, cuando la luz atraviesa un medio, aunque este sea transparente, sufre cambios y transformaciones que nos dan información sobre la composición del material que ha atravesado. Detectando esta luz una vez ha atravesado el gas podemos saber qué átomos hay en la atmósfera de otros planetas.

La luz no solo nos habla de la atmósfera de otros planetas

Esto tiene un pequeño problema y es que la luz a medida que atraviesa el espacio cambia su frecuencia debida a la gravedad (a la curvatura del espacio-tiempo si queremos ser precisos), e incluso puede aumentar o disminuir su frecuencia dependiendo de la velocidad que tenga el cuerpo que la emite. Uno pensaría que esto es horrible ya que no hace más que confundir y estropear las medidas, pero la realidad es que este efecto (sobre todo el último) es una mina de información. Para medir la composición de la atmósfera de otros planetas no supone un gran problema ya que los espectros de los gases (la luz que emiten) son tan especiales que solo sabiendo la distancia entre lineas de absorción o emisión podemos identificar el compuesto.

Y ahora volvamos a las ventajas de que la luz cambie de frecuencia dependiendo de la velocidad de material que emite dicha luz (esto es lo que se conoce como efecto Doppler). Si somos capaces de indentificar el material sabremos cuánto ha variado la frecuencia de la luz en su camino y podremos, por tanto, calcular la velocidad del objeto emisor. Esto ya os lo hemos contado más en detalles, pero utilizando el efecto Doppler podemos saber hasta la velocidad de giro de una estrella que se encuentra a ¡miles de años luz!