Hoy queremos hablar sobre cómo somos capaces de averiguar si un planeta es “potencialmente habitable” a miles de años luz sin haber tenido la posibilidad de enviar hasta allí un Rover que nos lo chive. 
Todo esto es posible gracias a una consecuencia, de lo más práctica todo sea dicho, de la teoría cuántica: los espectros de emisión y absorción de los elementos.
Pero antes un poco de historia. En concreto la historia de los modelos atómicos. Este es un tema que trataremos con más profundidad en breve, aun así, podemos hablar un poco sobre los últimos puntos de esta trama, que son los que nos interesan para nuestra cuestión.
Hoy por hoy, todos tenemos bastante claro que los electrones “giran” alrededor de los núcleos atómicos. Lo ponemos entre comillas porque esto solo es parcialmente cierto. En la medida en que, si una carga eléctrica se mueve, esta emite energía.
Si emite energía, pierde velocidad. Si esto sucediese los electrones “caerían” al núcleo, y en muy muy poco tiempo. A raíz de esto se postuló que los electrones solo podrían girar en órbitas muy concretas. Una intuición que requirió de cuántica para poder probarla.
Esta primera idea se considera un modelo a medio camino entre la mecánica cuántica y la teoría clásica. Era el modelo de Bohr, donde ya se empezaba a intuir la cuantización de este parámetro, aunque no se sabía el porqué.
La ecuación de Schrödinger resolvió este problema en gran medida. Pero es una ecuación de onda. Es decir, los electrones no son “bolitas” que dan vueltas alrededor del núcleo. Son ondas que solo pueden existir en niveles cuánticos muy concretos.
Energías determinadas por la solución de la ecuación de Schrödinger tridimensional. Además de esto, debemos tener en cuenta que los electrones son fermiones. Lo que tenemos que saber de estas partículas, es que son muy divas. No puede haber dos en el mismo estado cuántico.
Esto implica que los niveles cuánticos alrededor del núcleo están muy definidos y van siendo ocupados por los electrones, desde el más bajo al más alto. Pudiendo haber dos en cada nivel. Uno con spin arriba y otro con spin abajo. Por tanto, no son iguales.
El asunto es que los electrones pueden saltar de un nivel a otro si se les da la energía necesaria. El punto es que esta energía precisa debe ser exacta. Solo pueden saltar a otro nivel si se les da la energía exacta que hay entre ambos niveles.
Esto provoca que los átomos de un elemento concreto absorban algunas longitudes de onda específicas, pues son las energías exactas que ha necesitado para que los electrones pasen a un estado excitado. Dejando el resto inalteradas. Esto produce el espectro de absorción.
Por el contrario, cuando estos electrones bajan a un nivel de menor energía emiten un fotón con esa diferencia energética. Esto produce el espectro de emisión, que es justo el contrario que el de absorción.
Y con esto y un bizcocho podemos saber la composición de la atmósfera del planeta a estudiar, y a partir de ahí seguir sacando conclusiones.
