Por qué la Tierra podrá parecerse algún día a Marte | Anjali Tripathi | TEDxBeaconStreet

Cada minuto, 180 kilos de hidrógeno y casi 3 de helio se escapan de la atmósfera de la Tierra al espacio exterior. La astrofísica Anjali Tripathi estudia el fenómeno del escape atmosférico, y en esta fascinante y accesible charla, revisa como el procedo podría algún día (en unos miles de millones de años) convertir nuestro planeta azul en rojo.

Esta charla se desarrolló en un evento TEDx, en el que se usa el formato de las charlas TED, pero es organizado de forma independiente por una comunidad local. Más información en http://ted.com/tedx

Cuando miran
las estrellas de noche,

es asombroso lo que
pueden ver.

Es hermoso.

Pero lo que es más increíble
es lo que no pueden ver,

porque lo que sabemos ahora

es que alrededor de cada
estrella o casi todas,

hay un planeta,

o probablemente
algunos.

Lo que esta imagen no
les muestra

son todos los planetas
que sabemos

están allí en el espacio.

Pero cuando pensamos en planetas,
tendemos a pensar en cosas lejanas

que son muy diferentes
de nosotros.

Pero aquí estamos en
un planeta,

y hay muchas cosas que
nos asombran de la Tierra

que buscamos lejos y ampliamente
para encontrar cosas parecidas.

Y cuando estamos buscando,
encontramos cosas asombrosas.

Pero quiero decirles algo sobre
una cosa asombrosa aquí en la Tierra.

Y es que cada minuto,

180 kilos de hidrógeno,

y unos 3 kilos de helio

escapan de la Tierra al espacio.

Y este es gas que se va
y no regresa nunca.

El hidrógeno, el helio y
muchas otras cosas

conforman lo que se conoce
como la atmósfera de la Tierra.

La atmósfera son solo estos gases
que forman una delgada línea azul

que es vista desde aquí
la Estación Espacial Internacional,

una fotografía que tomaron
algunos astronautas.

Y este tenue barniz sobre
nuestro planeta

es lo que permite
a la vida florecer.

Esto protege nuestro planeta
de muchísimos impactos,

de meteoritos
y cosas parecidas.

Y es un fenómeno
tan increíble

que el hecho de que
desaparezca

debería preocuparles,
por lo menos un poco.

Este proceso es algo
que yo estudio

y es llamado
escape atmosférico.

El escape atmosférico no es
especifico del planeta Tierra.

Es parte de lo que significa
ser un planeta, si me lo preguntan,

porque planetas, no solo en la Tierra
sino en todo el universo,

pueden someterse
al escape atmosférico.

Y la manera en que pasa nos habla
sobre los mismos planetas.

Porque cuando Uds. piensan
en el sistema solar,

pueden pensar sobre
esta imagen aquí.

Y Uds. podrían decir, bien,
hay ocho planetas, tal vez nueve.

Para aquellos, que están
estresados por esta imagen.

agregaré alguien para Uds.

(Risas)

Cortesía de New Horizons,
incluimos a Plutón.

Y la cosa aquí es,

para propósitos de esta charla
y el escape atmosférico,

Plutón es un planeta
en mi mente,

del mismo modo que planetas alrededor
de otras estrellas que no podemos ver

son también planetas.

Las caracteristicas fundamentales
de planetas

incluyen el hecho de
que son cuerpos

que están unidos
por gravedad.

Hay mucho material
que está junto

con esta fuerza atractiva.

Estos cuerpos son muy grandes
y tienen mucha gravedad.

Es por eso que
son redondos.

Cuando miran todo esto,

incluyendo Plutón,

son redondos.

Uds. pueden ver la gravedad
que está en juego aquí.

Pero otra característica fundamental
de los planetas

es la que Uds. no pueden ver aquí,

y es la estrella,

la estrella a la cual todos los planetas
del sistema solar orbitan alrededor.

Y esto es lo que conduce fundamentalmente
al escape atmosférico.

La razón por la que las estrellas llevan
al escape atmosférico de los planetas,

es porque las estrellas ofrecen a los
planetas partículas, luz y calor

que pueden causar que las
atmósferas se alejen.

Si Uds. piensan en un globo
de aire caliente,

o si miran esta imagen de
linternas en Tailandia en un festival,

podrán ver que el aire caliente puede
impulsar los gases hacia arriba.

Y si Uds. tienen suficiente
energía y calor,

cómo nuestro Sol,

ese gas, que es tan ligero,
y solo se une por gravedad,

puede escapar al espacio.

Y esto es lo que causa
el escape atmosférico

aquí en la Tierra
y en otros planetas.

Esta interacción entre
el calor de la estrella

y la fuerza excesiva
de la gravedad en el planeta.

Les he contado
que esto pasa

en una tasa por minuto
de 180 kilos de hidrógeno

y casi 3 kilos
de helio.

Pero, ¿qué aspecto tiene?

Bien, incluso en los 80,

tomamos fotos de
la Tierra

en ultravioleta

usando la nave espacial de la NASA
Dynamic Explorer.

Estas dos imágenes
de la Tierra

les muestran cómo se ve el
brillo de la fuga de hidrógeno,

mostrado en rojo.

Pueden Uds. ver también otros rasgos
como oxígeno y nitrógeno

en aquel centelleo blanco

en el círculo mostrándoles
las auroras

y también algunos fragmentos
sobre los trópicos.

Estas son imágenes que nos
muestran de manera concluyente

que nuestra atmósfera no esta
muy ligada a nosotros en la Tierra

sino, en realidad, que llega
lejos en el espacio,

y a una tasa alarmante,
debo agregar.

Pero la Tierra no está sola en
la afectación del escape atmosférico.

Marte, nuestro vecino más cercano,
es mucho más pequeño que la Tierra,

por lo que tiene mucho menos gravedad
con la que mantener su atmósfera.

Y aunque Marte tiene
una atmósfera,

podemos ver que es más
delgada que de la Tierra.

Solo miren la superficie.

Pueden ver cráteres indicando
que no tiene atmósfera

que pueda parar estos impactos.

Además, vemos que este es
el "planeta rojo",

y el escape atmosférico
juega un rol

en que Marte sea rojo.

Esto es porque creemos que Marte
solía tener un pasado más húmedo,

y cuando el agua tenía suficiente energía,
se separaba en hidrógeno y oxígeno,

y el hidrógeno siendo más ligero,
se escapaba al espacio,

y el oxígeno que se quedaba

oxida o corroe la superficie,

dándole ese color rojo oxidado
familiar que vemos.

Está bien mirar las
fotos de Marte

y decir que el escape atmosférico
haya ocurrido,

pero la NASA tiene una sonda que está
ahora en Marte llamada el satélite MAVEN,

y su función actual es estudiar
el escape atmosférico.

Esta es la atmósfera en Marte
y la nave espacial Volatile Evolution.

Y los resultados de esto han mostrado
imágenes muy similares

a lo que Uds. han visto
en la Tierra.

Hemos sabido que Marte
estaba perdiendo su atmósfera,

pero tenemos
imágenes asombrosas.

Aquí, por ejemplo,
pueden ver en el círculo rojo

está el tamaño de Marte,

y en el azul pueden ver el hidrógeno
escapándose del planeta.

Así que está alcanzando 10 veces
el tamaño del planeta,

lo lejos suficiente para no estar
unido a este planeta.

Está escapándose al espacio.

Y esto nos ayuda
a confirmar ideas,

como el porqué Marte es rojo,
por aquel hidrógeno perdido.

Pero el hidrógeno no es
el único gas que se pierde.

He mencionado el helio en la Tierra
y algo de oxígeno y nitrógeno,

y desde MAVEN podemos también ver
que el oxígeno se pierde en Marte.

Y pueden ver
que como el oxígeno es pesado,

no puede irse tan lejos
como el hidrógeno,

pero aun así se escapa
lejos del planeta.

Uds. no ven todo esto
confinado dentro del círculo rojo.

El hecho que no solo vemos el escape
atmosférico en nuestro propio planeta,

sino que podamos estudiarlo en otro lugar
y enviar una nave espacial

nos permite aprender
del pasado de los planetas

pero además de
los planetas en general

y del futuro de
la Tierra.

Una manera en la que podemos
aprender acerca del futuro

es a través de los planetas lejanos
que no podemos ver.

Y debo notar sin embargo,
antes de ir a esto,

no voy a mostrarles
fotos como esta de Plutón,

que podría ser
decepcionante,

pero esto es porque aún no
la tenemos.

Pero la misión New Horizons está
estudiando el escape atmosférico

que se pierde del planeta.

Así que presten
atención a eso.

Pero los planetas de los
que yo quería hablar

son conocidos como
exoplanetas de tránsito.

Cualquier planeta que orbita
una estrella que no es nuestro Sol

es llamado un exoplaneta
o planeta extrasolar.

Y estos planetas que
llamamos de tránsito

tienen un rasgo
especial

que si miras a la estrella
en el medio,

verás que realmente está
parpadeando.

Y la razón por la que
está parpadeando

es porque hay planetas que
la rodean todo el tiempo,

y están en una orientación
espacial

en que los planetas bloquean
la luz de la estrella

permitiéndonos ver esa
luz parpadeante.

Lo mostraré una vez más,
pueden ver esa luz parpadeante.

Estudiando las estrellas en
el cielo nocturno

por este movimiento
parpadeante,

somos capaces de
encontrar planetas.

Así es cómo hemos sido capaces
de detectar más de 5000 planetas

en nuestra Vía Láctea,

y sabemos que hay muchos
más allá fuera, como mencioné.

Cuando miran a la luz
de estas estrellas,

lo que ven, como dije,
no es el planeta mismo,

lo que vemos es un
oscurecimiento de la luz

que podemos registrar
en el tiempo.

Por eso, la luz cae a medida que el
planeta pasa frente a la estrella,

y eso es el parpadeo que
vieron antes.

No solo detectamos
los planetas,

sino podemos ver esta luz
en diferentes longitudes de onda.

Mencioné el hecho de mirar a la
Tierra y Marte con luz ultravioleta.

Si miramos en los exoplanetas de tránsito
con el Telescopio Espacial Hubble,

encontraremos esto
en el ultravioleta,

se ve un parpadeo más grande,
mucha menos luz de la estrella,

cuando el planeta pasa
en frente.

Creemos que es porque tienen
una atmósfera extendida de hidrógeno

alrededor del planeta

que lo hace ver
más hinchado

y por lo tanto bloquea más
luz que se ve.

Usando esta técnica,
hemos sido capaces de descubrir

algunos exoplanetas de tránsito
que están sometidos al escape atmosférico.

Y estos planetas pueden ser
llamados Júpiter calientes,

para algunos que
hemos hallado.

Y esto es porque son
planetas de gas como Júpiter,

pero que están muy cerca
a su estrella,

alrededor de 100 veces más
cerca que Júpiter.

Y debido a que hay todo este gas
ligero que está listo a escapar,

y todo este calor desde
la estrella,

se logran tasas catastróficas de
escape atmosférico.

A diferencia de nuestros 180 kilos por
minuto de hidrógeno perdidos en la Tierra,

para estos planetas,

se pierden 500 millones de kilos de
hidrógeno por minuto.

Uds. pueden pensar,
¿esto hará que el planeta deje de existir?

Y esta es una pregunta
que la gente imagina

cuando mira nuestro
sistema solar,

porque hay planetas
cercanos al Sol que son rocosos,

y planetas muy lejanos que son
más grandes y más gaseosos.

¿Podríamos haber empezado
con algo como Júpiter

que está realmente muy
cerca al Sol,

y deshacernos de todo
el gas en él?

Ahora creemos que si empezamos
con algo como un Júpiter caliente,

en realidad no se puede terminar
con Mercurio o la Tierra.

Pero si empiezas con algo más
pequeño,

es posible que se haya
desaparecido suficiente gas

como para que haya tenido un impacto
significativo sobre este

y quede algo muy diferente
a lo que empezaron.

Todo esto suena algo general,

y podríamos pensar sobre
el sistema solar,

pero, ¿qué tiene que ver esto con
nosotros en la Tierra?

Bueno, en un futuro lejano,

el Sol se volverá más brillante.

Y cuando esto pase,

el calor que recibiremos del Sol
se volverá cada vez más intenso.

Del mismo modo como se ve
el gas fluyendo del Júpiter caliente,

el gas estará fluyendo de
la Tierra.

Y lo que podemos esperar,

o al menos estar preparados,

es el hecho de que en
un futuro lejano,

la Tierra se verá más
como Marte.

Nuestro hidrógeno, del agua
que es dividida,

se va a escapar al espacio
más rápidamente,

y nos estaremos convirtiéndonos
en un planeta seco y rojizo.

No tengan miedo, esto será
en unos miles de millones de años,

hay tiempo para prepararse.

(Risas)

Pero quiero que estén atentos
a lo que viene sucediendo,

no solo en el futuro,

sino al escape atmosférico
que sucede mientras hablamos.

Hay buenísima información
de lo que pasa en el espacio

y de los planetas que están
muy alejados,

y estamos estudiando estos planetas
para aprender sobre estos mundos.

Pero a medida que aprendamos sobre Marte
o de exoplanetas como Júpiter calientes,

encontraremos cosas como
el escape atmosférico

que nos dicen más acerca
de nuestro planeta aquí en la Tierra.

Consideren esto la próxima vez que
piensen que el espacio está muy lejano.

Gracias.

(Aplausos)