Las señales químicas en la atmósfera de otros mundos delatadoras de la presencia de vida

Los astrónomos que buscan en las atmósferas de otros mundos señales de la existencia de gases cuya abundancia pueda deberse a la presencia de formas de vida allí, no pueden fiarse de la detección de uno solo de los gases sospechosos, como el oxígeno, el ozono o el metano, dado que en algunos casos estos gases se pueden producir por medios no biológicos. En cambio, el metano y el oxígeno juntos, o el metano y el ozono juntos, sí serían señales bastante contundentes de la existencia de vida. A esta conclusión y otras se ha llegado en un estudio realizado por el equipo de Shawn Domagal-Goldman, del Centro Goddard de Vuelos Espaciales de la NASA, en Greenbelt, Maryland, Estados Unidos, y Antígona Segura, de la Universidad Nacional Autónoma de México, en la ciudad de México.

Durante más de cuatro años, los investigadores trabajaron con modelos digitales simulando cuidadosamente miles de veces la química de la atmósfera de mundos hipotéticos carentes de vida, introduciendo infinidad de variaciones en la composición química de la atmósfera y en el tipo de estrella en torno a la cual tales mundos giraban.

Al ejecutarse las simulaciones, en algunos casos se generaban, sin intervención alguna de mecanismos biológicos, cantidades lo bastante grandes como para que hubieran resultado sospechosas, de algún gas que en la atmósfera de la Tierra a menudo está promovido por procesos biológicos.

Antes se creía que el ozono y el oxígeno eran biofirmas contundentes por sí mismas. El ozono consta de tres átomos de oxígeno unidos. En la Tierra, el ozono se produce cuando el oxígeno molecular (dos átomos de oxígeno unidos) y el oxígeno atómico (un solo átomo de oxígeno) se combinan, después de que el oxígeno atómico sea liberado por otras reacciones energizadas por la luz solar o los relámpagos. La vida es la principal fuente de oxígeno molecular en nuestro planeta, ya que el gas es producido por la fotosíntesis en los vegetales y en algunos organismos unicelulares microscópicos. Dado que la vida es la principal productora de oxígeno, y el oxígeno es necesario para la generación de ozono, se consideraba a ambos gases como biofirmas bastante fiables por sí mismas. Sin embargo, los resultados del nuevo estudio demuestran que tanto el oxígeno molecular como el ozono pueden generarse en ciertas atmósferas sin intervención alguna de mecanismos biológicos, cuando la luz ultravioleta descompone dióxido de carbono (un átomo de carbono unido a dos átomos de oxígeno). Lo descubierto por el equipo de Domagal-Goldman y Segura sugiere que este proceso no biológico podría crear suficiente ozono para que fuese detectable a gran distancia desde la Tierra, por lo que la detección de ozono por sí misma no sería un signo definitivo de la existencia de vida.

El metano es un átomo de carbono unido a cuatro átomos de hidrógeno. En la Tierra, gran parte del metano se produce biológicamente (las ventosidades de las vacas son un ejemplo popular clásico). Sin embargo, el metano también puede aparecer en la atmósfera por medios no biológicos: Un ejemplo de esto último lo constituyen los volcanes del fondo del mar, que pueden liberar el gas después de que se produzca por reacciones químicas entre el agua de mar y componentes de las rocas en el fondo marino.

En cambio, los resultados de la investigación refuerzan la teoría de que el metano y el oxígeno juntos, o el metano y el ozono juntos, sí son señales robustas de vida, ya que en las simulaciones no se generó ningún falso positivo para esas parejas.

La presencia simultánea de moléculas de metano y oxígeno en una atmósfera es un signo fiable de actividad biológica porque el metano no dura mucho tiempo en una atmósfera que contenga moléculas portadoras de oxígeno. Si ambos son detectados coexistiendo en una atmósfera, eso implica que el metano se ha liberado a la atmósfera recientemente, ya que el oxígeno intervendrá en un conjunto de reacciones que consumirán el metano en poco tiempo. Por tanto, si se sigue detectando metano, eso significa que está siendo producido de manera continuada, en un proceso que reabastece a la atmósfera. Y los procesos más factibles capaces de liberar metano de manera continuada en una atmósfera rica en oxígeno son todos de tipo biológico. Lo mismo sucede a la inversa: Para mantener la presencia de oxígeno en una atmósfera que posee cantidades significativas de metano, se requiere un proceso que libere de manera continuada oxígeno a la atmósfera, y los procesos más factibles capaces de hacer eso son también de tipo biológico todos ellos.

Los astrónomos detectan sustancias químicas en las atmósferas de exoplanetas midiendo los colores de la luz de la estrella en torno a la cual gira el exoplaneta (planeta de fuera de nuestro sistema solar) cuando esta luz pasa a través de la atmósfera del exoplaneta. Cuando esto ocurre, parte de la luz es absorbida por las moléculas atmosféricas. Diferentes moléculas absorben diferentes colores de la luz, por lo que los astrónomos usan estas características de absorción como "firmas" exclusivas del tipo y la cantidad de moléculas presentes.

En la investigación también han trabajado Mark W. Claire de la Universidad de St. Andrews en el Reino Unido, Tyler D. Robinson del Instituto de Astrobiología de la NASA, y Victoria S. Meadows de la Universidad de Washington en Seattle, Estados Unidos.



Fuente


Web http://grupogabie.blogspot.com/


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