El camino seguido por el telescopio espacial James Webb para descubrir vida en otros planetas

En su búsqueda de formas de vida extraterrestres o firmas de la misma En mundos distantes, los poderosos Telescopio espacial James Webb del MACETA ha logrado establecer una fórmula química que podría identificar exoplanetas con altas posibilidades de ser habitable.

Usando el JWST, científicos del Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT) y la Universidad de Birmingham han afirmado que la mejor oportunidad para que los astrónomos encontrar agua líquida, e incluso vida en otros planetas, es buscar la ausencia, más que la presencia, de una característica química en sus atmósferas.

Los investigadores proponen que si un planeta terrestre tiene sustancialmente menos dióxido de carbono en su atmósfera en comparación con otros planetas del mismo sistema, podría ser una señal de agua líquida (y posiblemente vida) en la superficie de ese planeta distante. Y afirman que esta nueva señal, de dióxido de carbono relativamente agotado, es la único signo de habitabilidad detectable con la tecnología disponible que tenemos ahora.

“El Santo Grial de la ciencia de los exoplanetas es la búsqueda de mundos habitables y la presencia de vida, pero todas las características de las que se ha hablado hasta ahora están fuera del alcance de los observatorios más nuevos. Pero ahora tenemos una manera de saber si hay agua líquida en otro planeta. Y es algo a lo que podemos llegar en los próximos años”, afirmó el astrónomo Julien de Wit, profesor de ciencias planetarias en el MIT y coautor del estudio. publicado recientemente en la revista Astronomía de la naturaleza.

consultado por Infobae sobre este relevante descubrimiento, el astrónomo Claudio Martínezexplicó que “los planetas terrestres fuera de la Tierra que se encuentran en el área o zona de vida del Sol fundamentalmente Marte y Venus, que se caracterizan por tener mucho dióxido de carbono en su atmósfera”.

«El caso es que La Tierra no lo tiene y uno de los mecanismos para captarlo son los océanos que lo absorben. Este estudio indica que una disminución del dióxido de carbono presupone que hay agua en el planeta y eso presupone que esta agua podría sustentar la vida. En definitiva, hay demasiadas presunciones”, aclaró Martínez.

Y agrego: «Esto no significa que te encuentres con un planeta con bajo nivel de dióxido de carbono y puedas deducir inmediatamente que tiene vida. En realidad, existen otros métodos mejores para deducir esto, pero a esa distancia aún no tenemos la tecnología disponible para hacerlo. Y dado que el James Webb puede detectar estas gotas de dióxido de carbono, se puede suponer la existencia potencial de un océano. Pero la realidad es que 'es un tiro en la oscuridad' porque específicamente no va a definir nada sobre la existencia real de vida en un planeta con una tasa baja de dióxido de carbono”.

Hasta ahora, los astrónomos han detectado más de 5580 mundos fuera de nuestro Sistema Solar. Con los telescopios actuales, los astrónomos pueden medir directamente la distancia de un planeta a su estrella y el tiempo que tarda en completar una órbita. Aquellos Las mediciones pueden ayudar a los científicos a inferir si un planeta se encuentra dentro de una zona habitable. Pero no ha habido manera de confirmar directamente si un planeta es realmente habitable, es decir, si existe agua líquida en su superficie.

En todo nuestro propio Sistema Solar, los científicos pueden detectar el presencia de océanos líquidos observando “destellos”. Son destellos de luz solar que se reflejan en superficies líquidas.

Estos destellos, o reflejos especulares, se han observado, por ejemplo, en Titán, la luna más grande de Saturno, lo que ayudó a confirmar los grandes lagos de esa luna. Asimismo, estudios posteriores e incluso misiones de la NASA enviadas a estudiar este mundo indicaron que son océanos de metano y no agua los que allí abundan.

Sin embargo, detectar un brillo similar en planetas distantes está fuera del alcance de las tecnologías actuales. Pero de Wit y sus colegas se dieron cuenta de que hay otra característica habitable cerca de casa que podría ser detectable en mundos distantes.

“Se nos ocurrió una idea observando lo que les está sucediendo a los planetas terrestres en nuestro propio sistema.”, dice Triaud. Venus, la Tierra y Marte comparten similitudes: los tres son rocosos y habitan una región relativamente templada en relación con el Sol. La Tierra es el único planeta del trío que actualmente alberga agua líquida. Y el equipo notó otra distinción obvia: la Tierra tiene significativamente menos dióxido de carbono en su atmósfera.

“Suponemos que estos planetas se crearon de manera similar, y si ahora vemos un planeta con mucho menos carbono, este elemento debe haber ido a alguna parte. Y el único proceso que podría eliminar esa cantidad de carbono de la atmósfera es un fuerte ciclo del agua que involucra océanos de agua líquida”, concluyó el experto.

Los océanos de la Tierra han desempeñado un papel importante y sostenido en la absorción de dióxido de carbono.. A lo largo de cientos de millones de años, los océanos han absorbido una enorme cantidad de dióxido de carbono, casi igual a la cantidad que persiste hoy en la atmósfera de Venus. Este efecto a escala planetaria ha dejado a la atmósfera de la Tierra significativamente agotada de dióxido de carbono en comparación con sus vecinos planetarios.

«En la Tierra, gran parte del dióxido de carbono atmosférico ha sido secuestrado en agua de mar y roca sólida a lo largo de escalas de tiempo geológico, ayudando a regular el clima y la habitabilidad durante miles de millones de años», dijo el coautor del estudio Frieder Klein.

El equipo pensó que Si se detectara un agotamiento similar de dióxido de carbono en un planeta distante, En comparación con sus vecinos, esto sería una señal confiable de océanos líquidos y vida en su superficie. “Después de revisar exhaustivamente la literatura de muchos campos, desde la biología hasta la química e incluso el secuestro de carbono en el contexto del cambio climático, creemos que, de hecho, si detectamos el agotamiento del carbono, hay muchas posibilidades de que sea una fuerte señal. de agua líquida y/o vida”, dijo de Wit.

En su estudio, el equipo presenta una Estrategia para detectar planetas habitables. buscando signos de dióxido de carbono agotado. Esta búsqueda funcionaría mejor para sistemas tipo “guisantes en una vaina”, en los que múltiples planetas terrestres, todos aproximadamente del mismo tamaño, orbitan relativamente cerca unos de otros, de forma similar a nuestro propio Sistema Solar. El primer paso propuesto por el equipo es confirmar que los planetas tienen atmósferas, simplemente buscando la presencia de dióxido de carbono, que se espera que domine la mayoría de las atmósferas planetarias.

“El dióxido de carbono es un absorbente muy fuerte en la visión infrarroja de James Webb y puede detectarse fácilmente en las atmósferas de los exoplanetas. Y Una señal de dióxido de carbono puede revelar la presencia de atmósferas de exoplanetas.”, explica de Wit.

Una vez que los astrónomos determinan que varios planetas en un sistema albergan atmósferas, pueden pasar a medir su contenido de dióxido de carbono para ver si un planeta tiene significativamente menos que los demás. Si es así, es probable que el planeta sea habitable, lo que significa que alberga importantes masas de agua líquida en su superficie.

Asimismo, las condiciones habitables no necesariamente significan que un planeta esté habitado. Para ver si realmente podría existir vida, el equipo propone que los astrónomos busquen otra característica en la atmósfera de un planeta: el ozono.

En la Tierra, los investigadores señalan que las plantas y algunos microbios contribuyen a eliminar el dióxido de carbono, aunque no tanto como los océanos. Sin embargo, como parte de este proceso, las formas de vida emiten oxígeno, que reacciona con los fotones del sol para transformarse en ozono, una molécula que es mucho más fácil de detectar que el propio oxígeno.

Los investigadores dicen que si la atmósfera de un planeta muestra signos tanto de ozono como de dióxido de carbono agotado, es probable que sea un mundo habitable y habitado. “Si vemos el ozono, hay muchas posibilidades de que esté relacionado con el dióxido de carbono consumido por la vida. Y si es vida, es vida gloriosa. No serían sólo unas pocas bacterias. Sería una biomasa a escala planetaria capaz de procesar una enorme cantidad de carbono e interactuar con él”, afirmó Triaud.

El equipo estima que el Telescopio Espacial James Webb de la NASA podría medir el dióxido de carbono, y posiblemente el ozono, en sistemas multiplanetarios cercanos como TRAPPIST-1, un sistema de 7 planetas que orbita una estrella brillante, a sólo 40 años luz de distancia. la tierra.

“TRAPPIST-1 es uno de los pocos sistemas donde podríamos realizar estudios atmosféricos terrestres con JWST. Ahora tenemos una hoja de ruta para encontrar planetas habitables. Si todos trabajamos juntos, en los próximos años podremos hacer descubrimientos que cambien paradigmas”, aclaró de Wit.