¿Qué necesitamos encontrar si queremos descubrir otra Tierra? Si un exoplaneta está demasiado lejos para que incluso los telescopios más potentes busquen directamente agua o ciertas biofirmas, ¿hay algo más que pueda decirnos sobre la posibilidad de habitabilidad? La respuesta podría ser el dióxido de carbono.
Dirigido por Amaury Triaud y Julien de Wit, un equipo internacional de investigadores propone ahora que la ausencia de CO2 en la atmósfera de un planeta aumenta potencialmente las posibilidades de que haya agua líquida en su superficie. La propia atmósfera de la Tierra está agotada de CO2. A diferencia de Marte y Venus secos, que tienen altas concentraciones de CO2 En sus atmósferas, los océanos de nuestro planeta han extraído inmensas cantidades de dióxido de carbono de la atmósfera porque el gas se disuelve en agua. CO2 Los déficits en las atmósferas de los exoplanetas podrían significar lo mismo.
Otra molécula podría ser señal de un planeta habitable: el ozono. Muchos organismos de la Tierra (especialmente las plantas) respiran dióxido de carbono y liberan oxígeno. Este oxígeno reacciona con la luz solar y se convierte en O3u ozono, que es más fácil de detectar que el oxígeno atmosférico. La presencia de ozono y la ausencia de dióxido de carbono podrían significar un planeta habitable, e incluso habitado.
¿Alguien o algo por ahí?
Existe una diferencia entre un planeta que orbita dentro de lo que se considera una zona habitable y la habitabilidad real. Los investigadores definen la habitabilidad como “la capacidad de un planeta para retener grandes reservas de agua líquida superficial”, como afirman en un estudio publicado recientemente en Nature Astronomy.
Hipotéticamente, se podría demostrar que el agua existe de muchas maneras. El problema es que la mayoría de los telescopios existentes, por muy avanzados que sean, son incapaces de lograrlos todos. Encontrar agua líquida a años luz de distancia no es tan fácil como ver el brillo de un lago, aunque es posible a distancias cortas, como las que se encuentran dentro de nuestro propio Sistema Solar. (Cuando la luz del sol se refleja en un cuerpo de líquido superficial, se puede ver lo que los científicos llaman un “destello”, que es como se descubrieron los lagos y océanos en Titán, la luna de Saturno).
Más allá del agua, otros factores podrían determinar la habitabilidad. Además de las propiedades atmosféricas, estas incluyen (entre otras) la órbita de un planeta, la tectónica de placas, los campos magnéticos y cómo se ve afectado por su estrella.
Cuando menos es más
Triaud, de Wit y su equipo sostienen que vale la pena intentar identificar planetas potencialmente habitables que pertenezcan a un sistema similar al nuestro. Si hay un sistema con varios planetas terrestres de tamaño similar y con atmósferas, esto permite comparar el contenido de dióxido de carbono en sus atmósferas y ver si hay un déficit significativo en uno o más planetas en comparación con los demás.
Mientras que un CO2 El déficit no garantiza que haya agua líquida en la superficie, pero debería dar a los científicos una razón para observar más de cerca el planeta o los planetas en cuestión. No tenemos que mirar muy lejos de la Tierra para ver por qué esto tiene sentido. La mayor parte del dióxido de carbono de la atmósfera de nuestro planeta no sólo ha sido agotado por los océanos, sino que la tectónica de placas también lo entierra en la corteza. La cantidad de dióxido de carbono atmosférico de la Tierra primitiva que terminó atrapada en las rocas es casi igual a la cantidad de CO2 en toda la atmósfera de Venus.
Hay otra ventaja en buscar este déficit. Debido a que es un absorbente de luz infrarroja especialmente fuerte, CO2 es bastante fácil de detectar. Los telescopios que existen hoy en día, incluido el Telescopio James Webb de la NASA y el Telescopio Muy Grande de ESO, así como el próximo Telescopio Extremadamente Grande de ESO, tienen visión infrarroja que puede buscar fácilmente CO2 firmas.
¿Y qué pasaría si encontráramos un planeta que mostrara un déficit de CO?2 y la presencia de ozono? Los investigadores creen que la combinación de ambos podría significar no sólo unas pocas formas de vida microbiana sino, al menos hipotéticamente, un planeta lleno de organismos.
«La vida en la Tierra está dando forma al planeta», dijo el equipo en el mismo estudio. «Lo que realmente buscan los astrónomos es vida que dé forma a los planetas».
Astronomía de la Naturaleza, 2023. DOI: 10.1038/s41550-023-02157-9