MADRID, 3 Nov. (EUROPA PRESS) -
Una nueva investigación de la NASA propone un enfoque novedoso para olfatear vida en atmósferas de exoplanetas, basado en el examen minucioso del brillo que emiten estos objetos.
Aprovecha las frecuentes tormentas estelares, que arrojan enormes nubes de material estelar y radiación hacia el espacio, desde estrellas enanas jóvenes y frías, para resaltar las señales de exoplanetas habitables.
Tradicionalmente, los investigadores han buscado posibles biofirmas como formas de identificar mundos habitados: subproductos de la vida tal como lo conocemos, como el oxígeno o el metano, que con el tiempo se acumulan en la atmósfera en cantidades detectables.
Pero con la tecnología actual, según Vladimir Airapetian, autor principal de un estudio publicado en Scientific Reports, la identificación de estos gases en exoplanetas terrestres distantes lleva mucho tiempo, y requiere días de tiempo de observación.
El nuevo estudio sugiere buscar firmas más crudas de mundos potencialmente habitables, que serían más fáciles de detectar con los recursos actuales en menos tiempo.
"Estamos en busca de moléculas formadas a partir de requisitos previos para la vida, específicamente nitrógeno molecular, que es el 78 por ciento de nuestra atmósfera", dijo en un comunicado Airapetian, científico solar en el Goddard Space Flight Center. "Estas son moléculas básicas que son biológicamente amistosas y tienen un fuerte poder de emisión infrarroja, lo que aumenta nuestras posibilidades de detectarlas".
La vida presente en la Tierra le dice a Airapetian y su equipo de investigadores que deben buscar atmósferas ricas en vapor de agua y nitrógeno, y oxígeno, el producto de la vida. El oxígeno y el nitrógeno flotan libremente en su forma molecular, es decir, dos átomos de oxígeno o nitrógeno unidos en una molécula. Pero en las proximidades de una estrella enana activa, el clima espacial extremo provoca reacciones químicas distintas, que los investigadores pueden utilizar como indicadores de la composición atmosférica.
Las estrellas como nuestro Sol son turbulentas en su adolescencia y con frecuencia producen erupciones poderosas que lanzan partículas estelares por delante de ellas a velocidades cercanas a la de la luz. A diferencia de nuestro Sol, algunas estrellas amarillas y la mayoría de las naranjas, que son un poco más frías que el Sol, pueden continuar produciendo estas fuertes tormentas estelares durante miles de millones de años, generando frecuentes enjambres de partículas de alta energía.
Cuando estas partículas alcanzan un exoplaneta, inundan su atmósfera con suficiente energía para romper el nitrógeno molecular y el oxígeno en átomos individuales, y las moléculas de agua en hidroxilo, un átomo de oxígeno e hidrógeno unidos. A partir de ahí, los átomos reactivos de nitrógeno y oxígeno provocan una cascada de reacciones químicas que finalmente producen lo que los científicos llaman faros atmosféricos: hidroxilo, más oxígeno molecular y óxido nítrico, una molécula hecha de un átomo de nitrógeno y un átomo de oxígeno.
Airapetian y sus colegas utilizaron un modelo para calcular la cantidad de óxido nítrico e hidroxilo que se formaría y la cantidad de ozono que se destruiría en una atmósfera parecida a la Tierra alrededor de una estrella activa. Los científicos de la Tierra han utilizado este modelo durante décadas para estudiar cómo el ozono, que se forma naturalmente cuando la luz solar golpea el oxígeno, en la atmósfera superior responde a las tormentas solares, pero encontró una nueva aplicación en este estudio. La Tierra es, después de todo, el mejor estudio de caso disponible en la búsqueda de la vida.
Utilizando una simulación por ordenador, los investigadores expusieron la atmósfera del modelo al clima espacial que esperarían de una estrella activa y fresca. Descubrieron que el ozono se reduce al mínimo y alimenta la producción de balizas atmosféricas.
Para los investigadores, estas reacciones químicas son muy útiles. Cuando la luz de las estrellas golpea la atmósfera, los enlaces tipo resorte de las moléculas de la baliza absorben la energía y vibran, enviando esa energía al espacio como calor o radiación infrarroja. Los científicos saben qué gases emiten radiación en determinadas longitudes de onda de luz, por lo que al observar toda la radiación que proviene de la atmósfera, es posible tener una idea de lo que hay en la atmósfera.
La formación de una cantidad detectable de estas balizas requiere una gran cantidad de oxígeno molecular y nitrógeno. Entonces, si se detectan, estos compuestos podrían indicar una atmósfera llena de química biológicamente amistosa, así como presión atmosférica similar a la de la Tierra, y por lo tanto la posibilidad de un mundo habitable, una aguja en un gran pajar de exoplanetas.
Este enfoque también pretende eliminar exoplanetas sin un campo magnético similar a la Tierra. "Un planeta necesita un campo magnético, que protege la atmósfera y protege al planeta de las tormentas estelares y la radiación", dijo Airapetian. "Si los vientos estelares no son tan extremos como para comprimir el campo magnético de un exoplaneta cerca de su superficie, el campo magnético evita el escape atmosférico, por lo que hay más partículas en la atmósfera y una señal infrarroja resultante más fuerte".
