Por qué la búsqueda de vida en el espacio comienza con la Tierra antigua

hace 1 año

Por qué la búsqueda de vida en el espacio comienza con la Tierra antigua

Los astrónomos ya han usó el nuevo telescopio espacial James Webb para revelar algunas maravillas del universo, incluidos posibles atisbos de las primeras galaxias. Pero Amber Young espera con ansias el próximo generación de telescopios espaciales. Ella espera que identifiquen los mundos en nuestro vecindario cósmico con mayor probabilidad de albergar extraterrestres, al menos de la variedad microbiana.

Young y sus colegas han formulado un árbol de decisiones, básicamente un diagrama de flujo, que los investigadores pueden usar para buscar conjuntos particulares de características en otros planetas, para priorizar aquellos con las firmas biológicas más prometedoras o signos potenciales de vida. Y están aprendiendo de la historia de la Tierra cómo hacerlo.

"Hemos esbozado una estrategia para buscar exoplanetas similares a la Tierra, y no nos limitamos a la vida tal como la conocemos hoy, aquí y ahora", dice Young, astrónoma de la Universidad del Norte de Arizona que presentó los hallazgos de su equipo. en la conferencia de la Sociedad Astronómica Americana en Seattle ayer. “Hay varias épocas en la historia de la Tierra en las que existió vida, cuando la atmósfera era muy diferente, lo que nos habla de la amplitud de vida que podría existir en otros mundos”.

Por ejemplo, cita la era Arcaica de la Tierra, hace unos 2500 a 4000 millones de años, cuando la vida microbiana comenzó a extenderse en nuestro mundo gracias, o quizás a pesar, de la abundancia de metano y dióxido de carbono que llenaba la atmósfera. Eso fue seguido por la era Proterozoica, cuando los niveles de oxígeno comenzaron a aumentar y los organismos más grandes y complejos comenzaron a florecer.

Hoy en día, la mayoría de los astrónomos consideran que el vapor de agua atmosférico y el oxígeno son los dos principales indicadores de que un planeta podría albergar vida. (Niveles de metano y no demasiado desalentadores de CO2 suelen ser los siguientes en la lista, a veces junto con el óxido nitroso y los gases de azufre). Si un astrónomo extraterrestre hubiera estado escaneando la atmósfera de nuestro propio planeta en la era Arcaica, habría visto señales de agua y metano, pero no de oxígeno. Podrían haber pasado por alto fácilmente la vida en ciernes de la Tierra y su potencial de convertirse en incluso más favorable a la vida Es por eso que Young ha construido su diagrama de flujo: para buscar señales de exoplanetas que podrían estar en cualquier etapa de su evolución de miles de millones de años, incluso si sus atmósferas no son como las de la Tierra actual.

“Es posible que el oxígeno no haya sido detectable durante más de 2 mil millones de años más allá de su producción inicial [on Earth]. Eso es un falso negativo por excelencia”, coincide Tim Lyons, astrobiólogo de UC Riverside, a quien le gusta el concepto de diagrama de flujo. Y ni el metano ni el oxígeno podrían haber sido lo suficientemente abundantes como para ser detectables desde una gran distancia durante la era Proterozoica, señala.

La propia investigación de Lyons adopta una perspectiva similar a la de Young: investiga si un astrónomo extraterrestre que observa la Tierra podría haber discernido correctamente que es un lugar propicio para la vida. Eso significa inferir el contenido de nuestra atmósfera a lo largo de los últimos 4 mil millones de años en que nuestro mundo ha albergado vida, y luego determinar si los niveles de gases de origen biológico serían detectables desde el espacio. (Otro equipo ha tratado de averiguar si seres en otros planetas podrían detectarnos usando la técnica que usamos para encontrar exoplanetas rocosos en otros sistemas solares. Con el punto de vista adecuado, piensan estos investigadores, los extraterrestres podrían detectar la Tierra mientras transita frente a nosotros. del sol, atenuando brevemente su luz y ofreciendo una pista de nuestra presencia.)

A la izquierda, una imagen de la Tierra de la cámara DSCOVR-EPIC. A la derecha, la misma imagen degradada a una resolución de 3 por 3 píxeles, similar a lo que los investigadores verán en futuras observaciones de exoplanetas.

Cortesía de NOAA/NASA/DSCOVR

Actualmente, al evaluar la idoneidad de un exoplaneta para la vida, los científicos primero examinan su estrella anfitriona para asegurarse de que no esté arrojando muchas erupciones estelares. Luego revisan su órbita para evaluar si es estable y si se encuentra en una "zona Ricitos de oro" que no es ni demasiado caliente ni demasiado fría para permitir que el agua líquida salga a la superficie.

Entonces comienza la parte más difícil. Con el árbol de decisión de Young, los astrónomos tratarían de ver si hay una cantidad significativa de vapor de agua en la atmósfera, una señal de que en realidad hay agua debajo. Eso significa usar un espectrógrafo, como el que lleva el JWST, para escanear la atmósfera de un planeta en longitudes de onda infrarrojas.

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