Hay muchas formas de interpretar la atmósfera de K2-18b

Las afirmaciones extraordinarias requieren evidencia extraordinaria. Esta verdad, ahora conocida como el «estándar Sagan» en honor al divulgador científico Carl Sagan, ha existido de alguna forma desde que David Hume la publicó por primera vez en la década de 1740. Pero, con la recopilación de datos moderna, a veces ni siquiera la evidencia extraordinaria es suficiente; la clave está en cómo se interpreta.

Este es el argumento que sustenta un nuevo artículo disponible en el servidor de preimpresiones arXiv, escrito por Luis Welbanks y sus colegas de la Universidad Estatal de Arizona y otras instituciones estadounidenses. Analizaron los datos que sustentan las recientes afirmaciones sobre la detección de biofirmas en la atmósfera de K2-18b y descubrieron que otras interpretaciones no biológicas también podrían explicar los datos.

Anteriormente informamos sobre la detección de sulfuro de dimetilo (DMS) en la atmósfera de K2-18b, un exoplaneta subneptuniano que orbita una estrella a unos 124 años luz de distancia en la constelación de Leo. El hallazgo se informó inicialmente en septiembre de 2023, y datos más recientes, de abril, parecen respaldar la afirmación.

Sin embargo, también hemos publicado muchas otras explicaciones para esa señal, incluyendo explicaciones sobre su creación no biológica y debates generales sobre si el Telescopio Espacial James Webb (JWST), que recopiló los datos inicialmente, podría detectar vida en otros planetas. Obviamente, afirmaciones como el hallazgo de vida en un exoplaneta generarán muchos escépticos, y este nuevo artículo continúa con esa tradición.

Sin embargo, adopta un enfoque más estadístico para sus críticas. Afirma con razón que detectar sustancias químicas individuales en la atmósfera es difícil. Lograrlo con los datos limitados que incluso instrumentos como el JWST pueden proporcionar requiere comparar posibles modelos de la atmósfera con los datos y determinar cuál la representa mejor.

Desafortunadamente, esto requiere mucha conjetura estadística. Para simplificar el proceso, los astrónomos suelen eliminar clases enteras de modelos para ajustarse a la «navaja de Occam», el principio filosófico que sostiene que la explicación más simple es la más probable. Para ello, utilizan la técnica de comparación de modelos bayesianos, que compara el ajuste relativo de dos modelos separados a los datos y selecciona el que mejor se ajusta como el escenario más probable.

Esta práctica conlleva dos problemas. En primer lugar, si todos los modelos son representaciones deficientes de la realidad, el que prevalece en el análisis bayesiano es simplemente el «menos inadecuado». Esto no genera mucha confianza en la precisión del modelo. Por otro lado, si varios modelos se ajustan bien a los datos, incluso si uno se ajusta mejor, no significa necesariamente que los demás sean inexactos.

Para demostrar su argumento, los autores reanalizaron el conjunto de datos utilizado en el artículo original sobre detección de biofirmas a través de varios otros modelos que se descartaron en dicho artículo. Encontraron buenos ajustes para modelos que los procesos abiológicos podían explicar por completo. Un modelo en particular, que incluía el hidrocarburo propino (C₃H₄), se ajustó mejor a los datos que el modelo que contenía DMS y su primo, el disulfuro de dimetilo (DMDS), descrito en el artículo de abril.

El debate científico en curso sobre la interpretación de los datos está justificado. Después de todo, afirmar haber encontrado señales de vida en un planeta alienígena lo convertiría en uno de los mayores descubrimientos de la historia de la humanidad.

Una de las mejores ventajas del método científico es su capacidad para gestionar desacuerdos como este: se necesitan más datos para abordar las inquietudes planteadas en la reciente preimpresión y en otros artículos sobre los que hemos estado informando.

Y a medida que los científicos recopilen esos datos, incluso si se requiere otro avance generacional en los telescopios espaciales, nos acercaremos a comprender la verdad sobre la composición de la atmósfera de K2-18b y, quizás, a si, después de todo, no estamos solos en el universo.

Con información de arXiv