La búsqueda de vida en otros planetas ha recibido un gran impulso después de que los científicos revelaron las firmas espectrales de casi 1000 moléculas atmosféricas que pueden estar involucradas en la producción o consumo de fosfina, reveló un estudio dirigido por UNSW Sydney.
Los científicos han conjeturado durante mucho tiempo que la fosfina, un compuesto químico formado por un átomo de fósforo rodeado por tres átomos de hidrógeno PH 3 - puede indicar evidencia de vida si se encuentra en las atmósferas de pequeños planetas rocosos como el nuestro, donde es producida por la actividad biológica de bacterias.
Entonces, cuando un equipo internacional de científicos afirmó el año pasado haber detectado fosfina en la atmósfera de Venus, planteó la tentadora perspectiva de la primera evidencia de vida en otro planeta, aunque la primitiva variedad unicelular.
Pero no todos estaban convencidos, y algunos científicos se preguntaron si la fosfina en la atmósfera de Venus fue realmente producida por actividad biológica, o si se detectó fosfina.
Ahora, un equipo internacional, dirigido por científicos de la UNSW Sydney, ha hecho una contribución clave a esta y a cualquier búsqueda futura de vida en otros planetas al demostrar cómo una detección inicial de una posible firma biológica debe ir seguida de búsquedas de moléculas relacionadas.
En un artículo publicado hoy en la revista Fronteras en astronomía y ciencias espaciales describieron cómo el equipo utilizó algoritmos informáticos para producir una base de datos de códigos de barras espectrales infrarrojos aproximados para 958 especies moleculares que contienen fósforo.
MIRAR Y APRENDER
Como explica la Dra. Laura McKemmish de la Escuela de Química de la UNSW, cuando los científicos buscan evidencia de vida en otros planetas, no necesitan ir al espacio, simplemente pueden apuntar con un telescopio al planeta en cuestión.
"Para identificar la vida en un planeta, necesitamos datos espectrales", dice ella.
"Con los datos espectrales correctos, la luz de un planeta puede decirle qué moléculas hay en la atmósfera del planeta".
El fósforo es un elemento esencial para la vida, pero hasta ahora, dice, los astrónomos solo podían buscar una molécula poliatómica que contenga fósforo, la fosfina.
"La fosfina es una firma biológica muy prometedora porque solo se produce en pequeñas concentraciones mediante procesos naturales. Sin embargo, si no podemos rastrear cómo se produce o consume, no podemos responder a la pregunta de si se trata de una química inusual ohombrecitos verdes que están produciendo fosfina en un planeta ", dice el Dr. McKemmish.
Para proporcionar información, el Dr. McKemmish reunió a un gran equipo interdisciplinario para comprender cómo se comporta el fósforo química, biológica y geológicamente y preguntar cómo se puede investigar de forma remota a través de moléculas atmosféricas únicamente.
"Lo bueno de este estudio es que reunió a científicos de campos dispares química, biología, geología para abordar estas preguntas fundamentales en torno a la búsqueda de vida en otros lugares que un solo campo no podía responder", dice el astrobiólogo ycoautor del estudio, el profesor asociado Brendan Burns.
El Dr. McKemmish continúa: "Al principio, buscamos qué moléculas portadoras de fósforo, lo que llamamos moléculas P, son las más importantes en las atmósferas, pero resulta que se sabe muy poco. Así que decidimos analizar ungran cantidad de moléculas de P que se podrían encontrar en la fase gaseosa que de otro modo pasarían desapercibidas por los telescopios sensibles a la luz infrarroja ".
Los datos de códigos de barras para nuevas especies moleculares normalmente se producen para una molécula a la vez, dice la Dra. McKemmish, un proceso que a menudo lleva años. Pero el equipo involucrado en esta investigación utilizó lo que ella llama "química cuántica computacional de alto rendimiento" para predecirlos espectros de 958 moléculas en solo un par de semanas.
"Aunque este nuevo conjunto de datos aún no tiene la precisión para permitir nuevas detecciones, puede ayudar a prevenir asignaciones incorrectas al resaltar la posibilidad de que múltiples especies moleculares tengan códigos de barras espectrales similares, por ejemplo, a baja resolución con algunos telescopios, agua yel alcohol puede ser indistinguible.
"Los datos también se pueden usar para clasificar qué tan fácil es detectar una molécula. Por ejemplo, de forma contraria a la intuición, los astrónomos extraterrestres que miran la Tierra encontrarían mucho más fácil detectar un 0.04% de CO 2 en nuestra atmósfera que el 20% O 2 . Esto se debe a que CO 2 absorbe la luz con mucha más fuerza que O 2 - esto es en realidad lo que causa el efecto invernadero en la Tierra ".
VIDA EN EXOPLANETS
Independientemente de los resultados del debate sobre la existencia de fosfina en la atmósfera de Venus y los posibles signos de vida en el planeta, esta reciente adición al conocimiento de lo que se puede detectar con telescopios será importante en la detección de posibles signos devida en exoplanetas, planetas en otros sistemas solares.
"La única forma en que podremos observar exoplanetas y ver si hay vida allí es mediante el uso de datos espectrales recopilados por telescopios; esa es nuestra única herramienta", dice el Dr. McKemmish.
"Nuestro artículo proporciona un enfoque científico novedoso para el seguimiento de la detección de posibles firmas biológicas y tiene relevancia para el estudio de la astroquímica dentro y fuera del Sistema Solar", dice el Dr. McKemmish. "Estudios adicionales mejorarán rápidamente la precisión de los datos yampliar la gama de moléculas consideradas, allanando el camino para su uso en futuras detecciones e identificaciones de moléculas ".
El coautor y astrónomo de CSIRO, el Dr. Chenoa Tremblay, dice que la contribución del equipo será beneficiosa a medida que se conecten telescopios más potentes en un futuro cercano
"Esta información ha llegado en un momento crítico para la astronomía", dice ella.
"Un nuevo telescopio infrarrojo llamado James Web Space Telescope se lanzará a finales de este año y será mucho más sensible y cubrirá más longitudes de onda que sus predecesores, como el Observatorio Espacial Herschel. Necesitaremos esta información a un ritmo muy rápidopara identificar nuevas moléculas en los datos ".
Ella dice que aunque el trabajo del equipo se centró en los movimientos vibratorios de las moléculas detectadas con telescopios sensibles a la luz infrarroja, actualmente también están trabajando para extender la técnica a las longitudes de onda de radio.
"Esto será importante para los telescopios actuales y nuevos, como el próximo Square Kilometer Array que se construirá en Australia Occidental".
Más de 5,000 toneladas de polvo extraterrestre caen a la Tierra cada año
De Stardust a Pale Blue Dot: el viaje interestelar de Carbon a la Tierra
Primeros rayos X de Urano descubiertos
Un nuevo estado de luz