Entendiendo los planetas exteriores | deber

Este texto es parte de la sección de Investigación Especial

En diciembre pasado, un equipo de científicos dirigido por Caroline Piaulet, estudiante de doctorado en astrofísica en el Instituto Trottier para la Investigación de Exoplanetas, publicó un artículo en la revista. astronomía natural. Su descubrimiento: dos exoplanetas ubicados a 218 años luz de la Tierra estarán compuestos en gran parte por agua.

“El artículo muestra que estos exoplanetas no son solo grandes bolas de roca, pero tampoco son planetas de gas”, dice Caroline Piaulet, estudiante de la Universidad de Montreal. Tienen una densidad entre las dos y similar al agua. Ya pensábamos que podrían existir planetas como este porque el agua es muy abundante en el universo, pero antes no habíamos podido detectarlo. Este descubrimiento nos impulsa a examinar otros planetas para ver si podemos encontrar alguno con una composición similar. »

Estos dos exoplanetas forman parte de un sistema planetario conocido como Kepler-138, ubicado en la constelación de Lyra. El artículo se titula Evidencia de la rica composición volátil de un planeta con un radio de 1,5 Tierras » Y Fue coautor de Caroline Piaulet, Bjorn Bencke y Diana Dragomir de la Universidad de Nuevo México, y otros coautores de Francia, Estados Unidos y Austria.

El camino de un astrofísico

Al llegar a Quebec hace ocho años, Caroline Piaulet completó una licenciatura en física de la Universidad de Montreal. En 2019, pasé directamente a mi doctorado en astrofísica y estudio de exoplanetas, es decir, planetas que orbitan estrellas distintas del sol que se encuentran fuera del sistema solar.

«El objetivo de mi investigación es comprender mejor la composición de los exoplanetas que conocemos», dice Caroline Piaulet. Ahora conocemos más de 5000 de ellos, pero en su mayor parte, no sabemos mucho, excepto por su tamaño. No sabemos su masa y composición, ni siquiera de qué está hecha su atmósfera. Mi trabajo es observar estos exoplanetas para aprender más. Durante algún tiempo, he estado trabajando en planetas un poco más grandes que la Tierra que se cree que están compuestos en gran parte por agua o metano. »

Para estudiarlos se utilizan modelos y análisis de datos, así como datos de telescopios espaciales. Actualmente está trabajando con los datos proporcionados por el Telescopio James Webb, que es el más complejo y poderoso jamás construido.

Anteriormente, trabajé en otros telescopios espaciales como Hubble o Spitzer, pero desde el año pasado comenzamos a obtener datos de este telescopio. Lo que cambia las reglas del juego con James Webb son todo tipo de moléculas que puede detectar en la atmósfera de un planeta. Cada molécula tiene una firma en la luz que recibimos, un poco como una huella dactilar. Con Hubble, podemos detectar agua y metano, pero con James Webb, podemos ver otras moléculas, por ejemplo, monóxido de carbono, dióxido de carbono y amoníaco. »

El estudiante de doctorado es parte de un grupo llamado Early Release Science. “Nos ha permitido obtener las primeras observaciones de James Webb para su análisis y brindar mejores prácticas al resto de la comunidad científica”.

Hacer que la investigación sea accesible para los jóvenes

La investigadora también es presidenta de Appetración, que fundó en 2021. “Es una organización que permite que los jóvenes de secundaria y del CEGEP hagan investigaciones por su cuenta, mientras son asesorados por científicos en la escuela de posgrado”, dice. para despertarlos a la ciencia, pero también para hacerles entender que pueden investigar. Por ejemplo, en este momento los muchachos con los que trabajo están estudiando exoplanetas que ya conocemos, pero nos gustaría saber sobre su composición. Otros están estudiando biología celular. «Todo es diferente con los mentores que se nombran cada año. Es una misión cercana a mi corazón».

El pequeño equipo está trabajando actualmente en un sistema llamado TRAPPIST-1. «Es una estrella con siete planetas en órbita, y tiene aproximadamente la misma masa que el planeta», dice Caroline Piaulet. Con el equipo del que soy mentor, estamos tratando de comprender cómo podrían ser estos planetas gracias a los datos del Telescopio James Webb. »

Para un astrofísico, es especialmente emocionante trabajar en este campo, en un momento en que un poderoso telescopio como el James Webb está comenzando a proporcionar datos. «Es realmente increíble estar investigando tan temprano en mi carrera, en este momento en particular», dice. Predigo que en los próximos cinco a diez años será un verdadero cambio de juego. »

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