El telescopio espacial James Webb podría buscar en atmósferas de exoplanetas señales de vida extraterrestre

Un equipo de investigadores, entre ellos científicos del Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT) y de la Universidad de Birmingham, sugieren que si los mundos rocosos como la Tierra fuera del sistema solar tienen una menor cantidad de dióxido de carbono en sus atmósferas que otros planetas del mismo sistema y esto podría ser una señal de que albergan agua líquida.

Mientras que la búsqueda de componentes químicos clave que indiquen la habitabilidad de planetas extrasolares, o exoplanetas, está apenas al alcance de las tecnologías actuales, el dióxido de carbono agotado es una señal que el JWST ahora está listo para detectar.

"El Santo Grial en la ciencia de los exoplanetas es buscar 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", dijo Julien de Wit, miembro del equipo de descubrimiento y dijo en un comunicado profesor asistente de ciencias planetarias en el MIT, según publicó el sitio especializado Space.com.

 "Ahora tenemos una manera de descubrir si hay agua líquida en otro planeta. Y es algo a lo que podremos llegar en los próximos años", agregó.

Descubrir vida en exoplanetas

Actualmente, los científicos son muy buenos usando instrumentos para determinar qué tan lejos está un planeta de su estrella anfitriona y, por lo tanto, si se encuentra en la "zona habitable" de esa estrella, definida como la región que no es ni demasiado caliente ni demasiado fría para permitir la existencia de agua líquida. 

Sin embargo, en nuestro propio sistema solar, la Tierra, Marte e incluso Venus se encuentran en la zona habitable alrededor del sol. Actualmente sólo uno de esos planetas tiene la capacidad de sustentar la vida tal como se la conoce. Eso significa que la habitabilidad y la preservación del agua líquida para los exoplanetas no son solo ubicación. Entonces, actualmente, los científicos no tienen una forma sólida de confirmar si un planeta es habitable o no. 

Pensando en la Tierra, Marte y Venus, así como en las diferencias entre el trío, el equipo se dio cuenta de que el único con habitabilidad, la Tierra, también tiene una atmósfera empobrecida en dióxido de carbono en comparación con sus vecinos de la zona habitable. 

A lo largo de miles de millones de años, los océanos de nuestro planeta  fueron responsables de agotar enormes cantidades de dióxido de carbono de la atmósfera, lo que significa que ahora tiene menos que Venus o Marte. Eso llevó al equipo a pensar que un agotamiento similar de dióxido de carbono en la atmósfera de un exoplaneta también podría indicar la presencia de un océano líquido. 

Realizar una búsqueda con estos parámetros sería más adecuado para sistemas planetarios "pequeños" que, como el sistema solar, albergan múltiples mundos rocosos o terrestres de tamaños similares que orbitan su estrella a distancias similares.

El primer paso en la investigación sugerida por el equipo es buscar dióxido de carbono y utilizarlo como indicador de que los exoplanetas objetivo tienen atmósfera. Una vez que se determine que varios planetas en un solo sistema tienen atmósferas, el siguiente paso sería determinar cuánto dióxido de carbono hay en las atmósferas. 

Esto debería revelar si uno o más de los planetas tienen significativamente menos dióxido de carbono que los demás, lo que indica que probablemente tenga océanos de agua líquida y, por lo tanto, podría ser habitable. 

Por supuesto, este método implica algo más que simplemente comparar la abundancia de dióxido de carbono. "Habitabilidad" no es igual a "habitado". Para comprobar si realmente puede existir vida en un exoplaneta caracterizado por la falta de dióxido de carbono, el equipo sugiere buscar otra molécula: el ozono. 

Compuesto por tres átomos de oxígeno, el ozono es una molécula creada cuando formas de vida como plantas y microorganismos extraen dióxido de carbono de la atmósfera de la Tierra y luego emiten moléculas de oxígeno que son impactadas por la luz solar. El ozono es un buen indicador de estos procesos en mundos alienígenas porque es más fácil de detectar en la atmósfera de exoplanetas distantes que el propio oxígeno. 

El equipo dice que si la atmósfera de un planeta muestra signos de dióxido de carbono agotado junto con una abundancia de ozono, entonces bien podría ser habitable y habitado.

Los investigadores creen que el JWST ya es capaz de medir la abundancia de dióxido de carbono y ozono en sistemas multiplanetarios cercanos a la Tierra. Esto incluye el sistema TRAPPIST-1, ubicado a 40 años luz de distancia, que alberga siete planetas similares a la Tierra, varios de los cuales se encuentran en la zona habitable de su estrella fría.