¿Podrían los científicos encontrar vida en las nubes de las atmósferas de exoplanetas? Este es el objetivo de un manuscrito publicado en el servidor de preimpresión arXiv, donde un equipo de investigadores estudia cómo identificar las biofirmas de microbios en las atmósferas y nubes de exoplanetas.
El estudio tiene el potencial de ayudar a los científicos a desarrollar nuevos métodos para encontrar vida en exoplanetas, tanto en formas conocidas como desconocidas.
Para el estudio, los investigadores realizaron una serie de experimentos de laboratorio con siete cepas microbianas aéreas obtenidas de la atmósfera terrestre. Estas incluyen cepas relacionadas con Modestobacter versicolor, Roseomonas vinacea, Micrococcus luteus, Massilia niabensis y Noviherbaspirillum soli, así como las especies Curtobacterium aetherium y Curtobacterium oceanosedimentum.
Los investigadores utilizaron espectroscopia para analizar la luz reflejada (también llamada características espectrales) por las muestras con el objetivo de determinar si dichas características podían utilizarse para identificar biofirmas en atmósferas de exoplanetas. Finalmente, descubrieron que cada muestra presentaba biofirmas distintivas que podían emplearse para identificarlas en las nubes y atmósferas de los exoplanetas.
El estudio concluye: «Aquí presentamos una vía adicional para la búsqueda de vida en exoplanetas similares a la Tierra: la búsqueda de biopigmentos como indicios de vida en las nubes. Los primeros espectros de reflectancia de vida aérea demuestran la presencia de biopigmentos con protección UV, ofreciendo una referencia espectral crucial para guiar la detección e interpretación de posibles biofirmas en la luz reflejada de exoplanetas similares a la Tierra durante futuras misiones.
Este trabajo abre el camino a un tercer paradigma en la búsqueda de vida en exoplanetas, reconociendo las nubes como superficies que albergan ecosistemas observables capaces de sustentar la vida en exoplanetas similares a la Tierra».
Los investigadores aluden a varias motivaciones para este estudio, incluyendo un estudio de 1976 realizado por el astrónomo estadounidense Dr. Carl Sagan y el astrofísico australiano-estadounidense Dr. Ed Salpeter, sobre el potencial de vida en las nubes de Júpiter.
Tras realizar una serie de ecuaciones matemáticas y modelos de nubes, propusieron la existencia de cuatro tipos de organismos en la atmósfera de Júpiter: «suspendidos», Se hipotetizó que «flotadores», «cazadores» y «carroñeros» residían en entornos ecológicos específicos dentro de la atmósfera de Júpiter.
Otra motivación que menciona el estudio es el Observatorio de Mundos Habitables (HWO), un telescopio espacial cuyo lanzamiento está previsto para la década de 2040.
El objetivo principal del HWO será utilizar la espectroscopia para observar y analizar 25 exoplanetas habitables en busca de biofirmas. Por este motivo, el estudio planteó la posibilidad de que el HWO detectara dichas biofirmas. Además de los exoplanetas, el HWO también analizará el crecimiento de galaxias, la formación y evolución estelar y objetos del sistema solar.
El telescopio espacial James Webb (JWST) de la NASA ha utilizado la espectroscopia para observar las atmósferas de varios exoplanetas, como WASP-39 b y WASP-17 b, ubicados aproximadamente a 700 y 1324 años luz de la Tierra, respectivamente. En WASP-39 b, el JWST detectó agua, dióxido de carbono y monóxido de carbono en la atmósfera del exoplaneta, mientras que en WASP-17 b se encontraron partículas de cuarzo en las capas altas de su atmósfera.
El JWST publicó dos artículos en The Astrophysical Journal Letters sobre observaciones de la atmósfera de TRAPPIST-1 e, un exoplaneta de tamaño similar a la Tierra que orbita en la zona habitable de su estrella anfitriona.
Los resultados de ambos estudios no arrojaron conclusiones definitivas sobre la existencia de una atmósfera alrededor de TRAPPIST-1 e, y destacaron que futuras investigaciones podrían ayudar a confirmar dicha existencia.
El sistema TRAPPIST-1 se encuentra a aproximadamente 41 años luz de la Tierra y alberga siete mundos conocidos de tamaño similar a la Tierra, tres de los cuales orbitan dentro de la zona habitable de la estrella.
A pesar de esto, se plantea la hipótesis de que los siete planetas están acoplados por mareas a su estrella anfitriona, lo que significa que un lado está constantemente orientado hacia su estrella, al igual que la luna está acoplada por mareas a la Tierra, con un lado constantemente orientado hacia nuestro planeta.
Con información de arXiv
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