Dicen que la variedad es la especia de la vida, y ahora los nuevos descubrimientos de los investigadores de Johns Hopkins sugieren que cierta 'variedad' elemental, el azufre, es de hecho una 'especia' que tal vez pueda señalar signos de vida.
Estos hallazgos de las simulaciones de laboratorio de los investigadores revelan que el azufre puede afectar significativamente las observaciones de planetas lejanos más allá del sistema solar; los resultados tienen implicaciones para el uso de azufre como un signo de vida extraterrestre, y también afectan cómo los investigadores deberíaninterpretar datos sobre atmósferas planetarias.
Un informe de los hallazgos se publicó hoy en Astronomía de la naturaleza .
"Descubrimos que solo una pequeña presencia de azufre en la atmósfera, menos del 2%, puede tener un gran impacto en qué y cuántas partículas de turbidez se forman", dice Chao He, un científico asistente de investigación en el Departamento deCiencias de la Tierra y Planetarias en la Universidad Johns Hopkins y el primer autor del estudio.
"Esto cambia por completo lo que los científicos deben buscar y esperar cuando examinan atmósferas en planetas más allá de nuestro sistema solar"
Si bien los científicos ya saben que los gases de azufre influyen en la fotoquímica de muchos planetas dentro del sistema solar como la Tierra, Venus y Júpiter, no se sabe mucho sobre el papel del azufre en las atmósferas de los planetas más allá del sistema solar o exoplanetas.
Debido a su papel como elemento esencial para la vida en la Tierra, emitido por plantas y bacterias, y encontrado en varios aminoácidos y enzimas, los científicos proponen usar productos de azufre para buscar vida más allá de la Tierra. Comprender si existe azufre ycómo afecta a estas atmósferas puede ayudar a los científicos a determinar si los gases de azufre podrían usarse como fuente de origen de la vida, dice He.
Los investigadores han realizado pocos estudios que simulan atmósferas planetarias con azufre en el laboratorio debido a su alta reactividad y dificultad para limpiar una vez que se realiza un experimento, dice He. De hecho, el azufre es tan reactivo que incluso habría reaccionado con el experimentoconfigurado en sí mismo, por lo que el equipo de investigación tuvo que actualizar su equipo para tolerar adecuadamente el azufre. Hasta donde él sabe, solo existen otros tres estudios que simularon la química del azufre en el laboratorio, y esos debían comprender su papel en la atmósfera de la Tierra; este es el primer laboratoriode simulación para estudiar el azufre en atmósferas de exoplanetas.
Chao He y sus colegas realizaron dos series de experimentos utilizando dióxido de carbono, monóxido de carbono, nitrógeno, hidrógeno, agua y helio como guía para sus mezclas de gases iniciales. Un experimento incluyó 1,6% de azufre en la mezcla y el otro no.El equipo de investigación realizó los experimentos de simulación en una cámara especialmente diseñada Planetario HAZE PHAZER en el laboratorio de Sarah Hörst, profesora asistente de Ciencias de la Tierra y Planetarias y segunda autora del artículo.
Una vez en la cámara, el equipo expuso las mezclas de gases a una de dos fuentes de energía: plasma de una descarga de resplandor de corriente alterna o luz de una lámpara ultravioleta. El plasma, una fuente de energía más fuerte que la luz UV, puede simular actividades eléctricas como los rayosy / o partículas energéticas, y la luz UV es el principal impulsor de las reacciones químicas en atmósferas planetarias como las de la Tierra, Saturno y Plutón.
Después de analizar partículas sólidas y productos de gas formados, él y sus colegas descubrieron que la mezcla con azufre tenía tres veces más partículas de turbidez, o partículas sólidas suspendidas en gas.
El equipo de Chao descubrió que la mayoría de estas partículas eran productos orgánicos de azufre en lugar de ácido sulfúrico u octasulfuro, que los investigadores creían anteriormente que constituirían la mayoría de las partículas de azufre en los exoplanetas.
"Esta nueva información significa que si está tratando de observar la atmósfera de un exoplaneta y analizar sus espectros, cuando anteriormente esperaba ver otros productos, ahora debería esperar ver estos productos de azufre orgánico. O, al menos, usteddebería saber que no sería inusual que estuvieran allí. Esto cambiaría la explicación e interpretación de los investigadores de los espectros que ven ", dice He.
De manera similar, los hallazgos deberían indicar a los investigadores que esperen más partículas de turbidez si observan atmósferas de exoplanetas con azufre, ya que solo un pequeño bit de azufre aumenta la tasa de producción de turbidez en tres. Nuevamente, esto cambiaría la forma en que los investigadores interpretan sus hallazgos y podríacrítico para la observación futura de exoplanetas.
La última implicación importante de sus hallazgos, dice, es que promueven una mayor conciencia de que muchos productos de azufre se pueden producir en el laboratorio, en ausencia de vida, por lo que los científicos deben tener precaución y descartar azufre producido fotoquímicamente antes de sugerirLa presencia de azufre como signo de vida.
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Materiales proporcionado por Universidad Johns Hopkins . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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