James Webb encuentra pruebas de posible vida en un exoplaneta oceánico
Uno de los principales objetivos del telescopio espacial James Webb es el de estudiar la atmósfera de exoplanetas para determinar su composición en busca de biomarcadores. Estos son ciertas señales en los datos que pueden o no ser debido a alguna forma de vida. En un nuevo estudio se reporta un gran descubrimiento, la detección de ciertos elementos que en la Tierra solo son producidos por bacterias.
Un mundo potencialmente habitable
K2-18b es un exoplaneta de tipo supertierra o minineptuno con aproximadamente 8.6 veces la masa y 2.4 veces el radio de la Tierra. Se encuentra en la zona habitable de una estrella enana roja y tarda 33 días en completar una órbita, a un décimo de la distancia que separa la Tierra del Sol. Se ubica a 124 años luz del sistema solar. A lo largo de los últimos cinco años se han realizado distintas observaciones sobre su órbita y composición.
K2-18b es un exoplaneta de tipo hicéano, es decir, cuenta con extensos océanos que cubren su superficie y además tiene una atmósfera rica en hidrógeno. Sin embargo, debido a la cercanía con su estrella, este se encuentra acoplado de marea, similar a la Luna. Mostrando una misma cara de forma continua hacia el astro.
Debido a las limitaciones de James Webb resulta más fácil y efectivo estudiar exoplanetas cuya estrella sea de menor masa y luminosidad que el Sol, tales como las enanas rojas.
En estudios previos se confirmó la detección de vapor de agua en la atmósfera y posteriormente de metano y dióxido de carbono. Estos compuestos fueron primero observados por Hubble y posteriormente confirmados con ayuda de James Webb. Aunque este último posiblemente encontró otros gases aún más interesantes.
Biomarcadores
Cabe resaltar, las detecciones presentadas en el artículo aún no han sido confirmadas. Los datos actuales son estadísticamente insuficientes para afirmar con total seguridad los siguientes hallazgos, no obstante, estos son indicios que con futuras campañas de observación pueden ser corroborados o negados.
Si bien los instrumentos NIRISS y NIRSpec de James Webb tienen gran facilidad para detectar moléculas sencillas como agua, dióxido de carbono o metano, cuando se trata de compuestos más complejos la tarea se dificulta. Tal es el caso del Dimetilsufuro (DMS) y Disulfuro de Dimetilo (DMDS), los cuales constan de átomos de azufre, carbono e hidrógeno.
Empleando datos recolectados con el instrumento MIRI de James Webb se obtuvo un espectro de emisión de K2-18b. Con este se busca conocer la composición de la atmósfera del exoplaneta con base en como la luz de la estrella interactúa con los gases de la misma.
Los datos se compararon con modelos teóricos según diferentes configuraciones de moléculas y el mejor ajuste corresponde a la presencia de DMS y DMDS. Estos dos son llamativos porque en la Tierra solo se producen por formas de vida, principalmente marina.
El posible hallazgo de DMS y DMDS en un exoplaneta con estas características es uno de los biomarcadores y potencial evidencia de vida en otro mundo más fuerte hasta la fecha. De hecho, los niveles detectados sugieren que hay una emisión biológica veinte veces mayor a la Tierra. Además, este debe ser continuo para explicar la gran concentración de ambos compuestos.
Falsos positivos
Si bien en la Tierra la producción de DSM y DMDS se debe exclusivamente a la vida, existe la posibilidad de que en K2-18b haya algún proceso que permita su formación por otros mecanismos no necesariamente biológicos. Con base en estas detecciones se propondrán nuevas campañas de observación para determinar con certeza si realmente hay DMS y DMDS en la atmósfera, así como la búsqueda de otros biomarcadores o evidencia de otros procesos que expliquen tal abundancia.
