Crédito: Shutterstock
La búsqueda de vida en otros planetas ganó un impulso significativo después de que los científicos revelaron las firmas espectrales de casi 1.000 moléculas atmosféricas que pueden estar involucradas en la producción o consumo de fosfina, reveló un estudio de la UNSW Sydney.
Los científicos han especulado durante mucho tiempo que la fosfina, un compuesto químico compuesto por un átomo de fósforo rodeado por tres átomos de hidrógeno (PH3), podría indicar la existencia de vida si se encuentra en las atmósferas de pequeños planetas rocosos como el nuestro, donde es producida por la actividad biológica de las bacterias.
Entonces, cuando un equipo internacional de científicos descubrió el año pasado que detectaron fosfina en la atmósfera de Venus, la tentadora perspectiva de la primera evidencia de vida en otro planeta, aunque sea una variedad primitiva unicelular.
Pero no todos estaban convencidos, y algunos científicos cuestionaron si la fosfina en la atmósfera de Venus fue realmente producida por actividad biológica o incluso detectada.
Ahora, un equipo internacional, dirigido por científicos de la UNSW en Sydney, ha hecho una contribución clave a esta y a cualquier búsqueda futura de vida en otros planetas, demostrando cómo buscar moléculas relacionadas después de una detección inicial de una posible firma biológica.
En un artículo publicado hoy en la revista Fronteras en astronomía y ciencias espaciales, describió cómo el equipo utilizó algoritmos informáticos para crear una base de datos de códigos de barras espectrales infrarrojos aproximados para 958 especies moleculares que contienen fósforo.
Mira y aprende
Como explica la Dra. Laura McKemmish de la Facultad de Química de la UNSW, cuando los científicos buscan evidencia de vida en otros planetas, no tienen que ir al espacio, simplemente pueden apuntar con un telescopio a ese planeta.
“Para identificar la vida en el planeta, necesitamos datos espectrales”, dice.
“Con los datos espectrales correctos, la luz de un planeta puede decir 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, ya que solo se produce en concentraciones bajas 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 o de los hombrecitos verdes que producen fosfina en el planeta ”, dice el Dr. McKemmish.
Para proporcionar información, el Dr. McKemmish reunió un gran equipo interdisciplinario para comprender cómo se comporta el fósforo química, biológica y geológicamente, y preguntó cómo podría investigarse de forma remota utilizando solo moléculas atmosféricas.
“Lo mejor de este estudio es que reunieron a científicos de diferentes campos (química, biología, geología) para responder estas preguntas fundamentales sobre la búsqueda de vida en otros lugares que un campo no podía responder”, dice el astrobiólogo y coautor del estudio , Profesor extraordinario Brendan Burns.
El Dr. McKemmish continúa: ‘Primero miramos para ver qué moléculas que contienen fósforo, las llamadas moléculas P, son las más importantes en la atmósfera, pero se sabe poco. Por lo tanto, decidimos observar la gran cantidad de moléculas P que podrían encontrarse en la fase gaseosa y que, de otro modo, no serían detectadas por los telescopios sensibles al infrarrojo ”.
El Dr. McKemmish dice que los datos de códigos de barras para nuevas especies moleculares generalmente se producen para una molécula a la vez. Este proceso a menudo lleva años. Sin embargo, el equipo involucrado en este estudio utilizó lo que ellos llaman ‘química cuántica computacional de alto rendimiento’ para predecir los espectros de 958 moléculas en solo unas pocas semanas.
Si bien este nuevo conjunto de datos aún no tiene la precisión para una nueva detección, puede ayudar a prevenir asignaciones incorrectas al resaltar el potencial de muchas especies moleculares que tienen códigos de barras espectrales similares; por ejemplo, a baja resolución con algunos telescopios, el agua y el alcohol pueden ser indistinguibles. “.”
“Los datos también se pueden utilizar para determinar la facilidad con la que se puede detectar la molécula. Por ejemplo, de forma contraria a la intuición, los astrónomos del espacio exterior encontrarían al mirar la Tierra que sería mucho más fácil detectar un 0,04% de CO2 en nuestra atmósfera que un 20% de O2. porque el CO2 absorbe la luz mucho más que el O2, esto es lo que causa el efecto invernadero de la Tierra ”.
Vida en exoplanetas
Independientemente de los resultados del debate sobre la presencia de fosfina en la atmósfera de Venus y los posibles signos de vida en el planeta, esta reciente adición a lo que se puede detectar con telescopios será importante para detectar posibles signos de vida en exoplanetas: planetas en otros sistemas solares.
“La única forma en que podremos observar exoplanetas y ver si hay vida allí es utilizando datos espectrales recopilados por telescopios; esta es nuestra única herramienta”, dice el Dr. McKemmish.
“Nuestro artículo presenta un enfoque científico de vanguardia para rastrear posibles firmas biológicas y es relevante para la investigación astroquímica en el sistema solar y más allá”, dice el Dr. McKemmish. “La investigación adicional mejorará rápidamente la precisión de los datos y ampliará la gama de moléculas en consideración, allanando el camino para su uso en la detección e identificación de partículas en el futuro”.
El coautor y astrónomo de CSIRO, el Dr. Chenoa Tremblay, dice que la contribución del equipo será beneficiosa, ya que en un futuro próximo estarán disponibles telescopios más potentes.
“Esta información llegó en un momento crítico de la astronomía”, dice.
“El nuevo telescopio infrarrojo, el James Web Space Telescope, se lanzará a finales de este año y será mucho más sensible y abarcará más longitudes de onda que sus predecesores, como el Observatorio Espacial Herschel. Necesitaremos esta información a un ritmo muy rápido para identificar nuevas moléculas en los datos ”.
Él dice que si bien el trabajo del equipo se centró en los movimientos vibratorios de las moléculas detectadas con telescopios sensibles al infrarrojo, ahora también están trabajando para extender la técnica a las ondas de radio.
“Esto será importante para los telescopios actuales y nuevos, como el próximo Square Kilometer Array que se construirá en Australia Occidental”.
Proporcionado por la Universidad de Nueva Gales del Sur