Los científicos ahora piensan que podemos detectar signos de vida en planetas más allá de nuestro sistema solar en las próximas décadas, pero para hacerlo se requerirán nuevas herramientas y técnicas. Investigadores de todo el mundo acaban de elaborar una hoja de ruta para desarrollar eltécnicas que finalmente pueden responder a la pregunta de si estamos solos en el Universo. Este trabajo fue publicado este mes en cinco artículos en la revista Astrobiología . Estos documentos servirán como referencia para futuras investigaciones sobre cómo los científicos pueden buscar signos de vida en el cosmos utilizando observaciones telescópicas.
Los científicos estiman que puede haber planetas alrededor de casi todas las estrellas de la galaxia. Los planetas que orbitan estrellas más allá de nuestro propio Sol se llaman "exoplanetas". De hecho, el ritmo del descubrimiento de exoplanetas ha sido tan rápido: se han encontrado más de 3.500 desdeprimero en 1992, que se necesitaba con urgencia una reunión de científicos de muchas disciplinas para sintetizar el conocimiento para avanzar en nuestra capacidad de encontrar signos de vida en estos nuevos exoplanetas. Formado hace tres años, el Nexus for Exoplanet System Science NExSS de la NASA es un internacionalred que reúne a investigadores de una variedad de disciplinas para comprender cómo podemos caracterizar y eventualmente buscar signos de vida, llamados biosignaturas, en exoplanetas. Dado que actualmente no podemos visitar los exoplanetas, los científicos deben usar telescopios para buscar biosignaturas.Necesitamos llevar nuestra tecnología de telescopio a su límite.
Con este fin, NExSS produjo una serie completa de documentos que describen el pasado, el presente y el futuro de la investigación sobre cómo buscar signos de vida en los exoplanetas. Estos importantes documentos de revisión son el resultado de dos años de trabajo de algunos de losInvestigadores líderes mundiales en astrobiología, ciencia planetaria, ciencias de la Tierra, heliofísica, astrofísica, química y biología. Este trabajo comenzó con reuniones en línea seguidas de un taller en persona celebrado en Seattle, Washington en 2016, donde los científicos intercambiaron ideas y debatieron nuevos planessobre cómo identificar mejor la vida en mundos más allá de nuestro sistema solar. Varios miembros del Earth-Life Science Institute ELSI e investigadores de otros institutos en el área metropolitana de Tokio participaron en estas actividades, ya sea en persona o de forma remota. Estas discusiones formaron la basede los artículos publicados en Astrobiología .
Los documentos identifican varios problemas en esta búsqueda y proponen soluciones para ellos. Hay dos tipos principales de señales que los científicos planean buscar. Un tipo viene en forma de los gases que produce la vida, por ejemplo, el oxígeno que está respirando correctamenteahora, hecho por plantas o microbios fotosintéticos, también planean buscar la luz reflejada por la vida misma, como el color de las hojas o los pigmentos que dan color a las floraciones de algas en los océanos y a las aguas termales de Yellowstone.Este tipo de firmas se pueden ver en la Tierra desde la órbita, y los astrónomos están estudiando nuevos conceptos de diseño de telescopios que pueden detectarlos en exoplanetas.
El grupo discute formas en que la naturaleza podría "engañar" a los científicos para que piensen que un planeta sin vida está vivo, o viceversa. Los científicos revisan las formas en que un planeta podría producir oxígeno, que ahora es abundante en la Tierra debido a la fotosíntesis biológica, sinvida, y cómo los planetas con vida pueden tener firmas biológicas además del oxígeno. Al pensar de antemano en este tipo de planetas, los científicos ahora están mejor preparados para distinguir esos mundos de los planetas que están realmente habitados, y cómo expandir el catálogo de firmas biológicas que los científicos pueden observarpara en el futuro.
El equipo también se propuso cuantificar las posibilidades de vida y la claridad de sus señales en otros mundos, lo cual es un desafío increíblemente importante y difícil. Los datos que los astrónomos recolectan en exoplanetas serán relativamente escasos; no tendrán muestras deestos planetas, y en su lugar solo tendrán datos de un único punto de luz de ese mundo. Al analizar las huellas digitales de los gases atmosféricos y las superficies en esa luz, discernirán lo más posible sobre el exoplaneta. Esto incluye inferencias sobre la atmósfera atmosférica del planetacomposición y clima, y la presencia de océanos y continentes. Al combinar esta información de manera sistemática y desarrollar nuevos modelos, los científicos podrán analizar si los datos de un planeta pueden explicarse mejor por la presencia de vida.planean establecer niveles de confianza sobre si la biología está presente en ese mundo. El nuevo trabajo enfatiza la necesidad de considerar los planetas de una manera integrada, que incluyemúltiples disciplinas y perspectivas.
Por último, se necesitarán nuevos instrumentos: los telescopios que harán las observaciones necesarias para este trabajo. Esto incluye los observatorios terrestres y espaciales, y ambos telescopios en funcionamiento hoy y otros que se construirán décadas en elfuturo. Estas nuevas tecnologías no solo mejorarán las evaluaciones de los tamaños y las órbitas de estos mundos lejanos, sino que también permitirán un análisis más profundo de sus atmósferas y propiedades de la superficie. Eventualmente podrán decirnos si tienen el potencial de albergar vida.Los conceptos de la misión con detección de biosignatura como controlador central se están discutiendo para su lanzamiento en la década de 2030.
"Desde mediados del siglo XX, hemos visto avances significativos en los métodos y tecnologías que podemos usar para hacer observaciones más precisas y caracterizar exoplanetas. Muchos de estos han sido probados en grandes planetas inhabitables", dijo Yuka Fujii, investigadora deELSI y el autor principal de uno de los artículos. El alcance de las observaciones ahora se está expandiendo hacia exoplanetas potencialmente templados del tamaño de la Tierra. Los datos que se recopilarán durante la próxima década permitirán a los científicos estudiar mejor los planetas que pueden albergar vida ".La búsqueda de vida en exoplanetas a años luz de distancia es un desafío ambicioso: no concluirá con la detección de una sola característica, sino que requerirá esfuerzos a largo plazo para acumular un conjunto de "firmas" que no pueden ser explicadas por ningún conocidoprocesos abióticos y pueden explicarse de manera plausible por la posible presencia de una biosfera ".
Los autores terminaron con la esperanzadora evaluación de que, dadas las próximas tecnologías y el conocimiento actual de las distribuciones de exoplanetas, la detección de las firmas atmosféricas de algunos planetas potencialmente habitables podría llegar incluso antes de 2030.
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Materiales proporcionados por Instituto de Tecnología de Tokio . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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