Una verdadera señal de vida extraterrestre podría haberse encontrado gracias al Webb

El telescopio ha revelado la presencia de moléculas que contienen carbono, incluidos metano y dióxido de carbono que apoyan la hipótesis de que puede haber un océano de agua debajo de una atmósfera rica en hidrógeno.

Concepción artística del Exoplaneta K2-18b. Crédito: NASA/JWST

Hace unos días, un reconocido pseudocientífico mexicano presentó ante el congreso mexicano, en medio de una audiencia sui generis, un par de muñecos que hizo pasar por “seres biológicos no terrestres”, según sus mismas palabras.

Encontrar vida en el Universo es un poco más complicado que llenar con huesos de animales un par de piñatas. El engaño se convirtió en burla internacional, sin embargo, la comunidad científica, sigue trabajando con ahínco, un ejemplo es el análisis de datos recabados por el JWST a la atmósfera de un exoplaneta.

Una nueva investigación realizada con el telescopio espacial James Webb de la NASA sobre K2-18 b, un exoplaneta 8,6 veces más masivo que la Tierra, ha revelado la presencia de moléculas que contienen carbono, incluidos metano y dióxido de carbono.

El descubrimiento de Webb se suma a estudios recientes que sugieren que K2-18 b podría ser un exoplaneta ‘Hycean', que tiene el potencial de poseer una atmósfera rica en hidrógeno y una superficie cubierta de océanos de agua.

Un sistema Planetario distinto

El primer estudio de las propiedades atmosféricas de este exoplaneta de la zona habitable provino de observaciones realizadas con el Telescopio Espacial Hubble de la NASA, que impulsaron más estudios que desde entonces han cambiado nuestra comprensión del sistema.

K2-18 b orbita la fría estrella enana K2-18 en la zona habitable y se encuentra a 120 años luz de la Tierra en la constelación de Leo. Los exoplanetas como K2-18 b, que tienen tamaños entre los de la Tierra y Neptuno, no se parecen a nada en nuestro sistema solar.

Esta falta de planetas cercanos equivalentes significa que estos "subneptunos" no se conocen bien, y la naturaleza de sus atmósferas es un tema de debate activo entre los astrónomos.

La sugerencia de que el subNeptuno K2-18 b podría ser un exoplaneta Hycean es intrigante, ya que algunos astrónomos creen que estos mundos son entornos prometedores para buscar evidencia de vida en exoplanetas.

Nuestros hallazgos subrayan la importancia de considerar diversos entornos habitables en la búsqueda de vida en otros lugares.

Explicó Nikku Madhusudhan, astrónomo de la Universidad de Cambridge y autor del artículo que anuncia estos resultados, quien también mencionó que la búsqueda de vida en exoplanetas se ha centrado en planetas rocosos más pequeños, pero los mundos Hyceanos más grandes son mucho más propicios para las observaciones atmosféricas.

Los Biomarcadores

La abundancia de metano y dióxido de carbono, y la escasez de amoníaco, apoyan la hipótesis de que puede haber un océano de agua debajo de una atmósfera rica en hidrógeno en K2-18 b.

Estas observaciones iniciales de Webb también proporcionaron una posible detección de una molécula llamada sulfuro de dimetilo (DMS). En la Tierra, esto sólo lo produce la vida. La mayor parte del DMS en la atmósfera de la Tierra es emitido por el fitoplancton en ambientes marinos.

La inferencia de DMS es menos sólida y requiere mayor validación, por lo que las próximas observaciones del Webb deberían poder confirmar si el DMS está realmente presente en la atmósfera de K2-18 b en niveles significativos.

¿Existe vida en el exoplaneta?

El gran tamaño del planeta (con un radio 2,6 veces el radio de la Tierra) significa que el interior del planeta probablemente contenga un gran manto de hielo a alta presión, como Neptuno, pero con una atmósfera más delgada, rica en hidrógeno y una superficie oceánica.

Si bien K2-18 b se encuentra en la zona habitable y ahora se sabe que alberga moléculas que contienen carbono, esto no significa necesariamente que el planeta pueda albergar vida.

Se predice que los mundos Hycean tendrán océanos de agua. Sin embargo, también es posible que el océano esté demasiado caliente para ser habitable o líquido.

Aunque este tipo de planeta no existe en nuestro sistema solar, los subneptunos son el tipo de planeta más común conocido hasta ahora en la galaxia.

Explicó el miembro del equipo Subhajit Sarkar de la Universidad de Cardiff. Quienes han obtenido el espectro más detallado de un subNeptuno en la zona habitable hasta la fecha, lo que les ha permitido determinar las moléculas que existen en su atmósfera.

Meteorología exoplanetaria

Caracterizar las atmósferas de exoplanetas como K2-18 b (es decir, identificar sus gases y condiciones físicas) es un área muy activa en astronomía. Sin embargo, estos planetas se ven eclipsados por el resplandor de sus estrellas madre, lo que hace que explorar las atmósferas de los exoplanetas sea particularmente desafiante.

El equipo evitó este desafío analizando la luz de la estrella madre de K2-18 b a su paso por la atmósfera del exoplaneta. Así se descubrió por primera vez el exoplaneta en 2015 con la misión K2 de la NASA. El paso de la luz de las estrellas a través de la atmósfera del exoplaneta deja rastros que los astrónomos pueden reconstruir para determinar los gases de la atmósfera del exoplaneta.

Análisis espectroscópico de la atmósfera del exoplaneta. Crédito: NASA

Este resultado sólo fue posible gracias al rango extendido de longitudes de onda y a la sensibilidad sin precedentes del Webb, que permitió una detección sólida de características espectrales con sólo dos tránsitos.

A modo de comparación, una observación de tránsito con Webb proporcionó una precisión comparable a ocho observaciones con el Hubble realizadas durante unos pocos años y en un rango de longitud de onda relativamente estrecho.

Los resultados del equipo fueron aceptados para su publicación en The Astrophysical Journal Letters.

El equipo ahora tiene la intención de realizar una investigación de seguimiento con el espectrógrafo MIRI (Instrumento de infrarrojo medio) del telescopio que esperan valide aún más sus hallazgos y proporcione nuevos conocimientos sobre las condiciones ambientales en K2-18 b.