Los detectores de monóxido de carbono en nuestros hogares advierten sobre una acumulación peligrosa de ese gas incoloro e inodoro que normalmente asociamos con la muerte. Los astrónomos, también, generalmente han asumido que una acumulación de monóxido de carbono en la atmósfera de un planeta sería un signo seguro desin vida. Ahora, un equipo de investigación dirigido por UC Riverside está argumentando lo contrario: los detectores celestes de monóxido de carbono en realidad pueden alertarnos de un mundo distante repleto de formas de vida simples.
"Con el lanzamiento del telescopio espacial James Webb dentro de dos años, los astrónomos podrán analizar las atmósferas de algunos exoplanetas rocosos", dijo Edward Schwieterman, autor principal del estudio y miembro del Programa Postdoctoral de la NASA en el Departamento de Tierra de la UCRCiencias: "Sería una pena pasar por alto un mundo habitado porque no consideramos todas las posibilidades".
En un estudio publicado hoy en The Revista astrofísica el equipo de Schwieterman utilizó modelos informáticos de química en la biosfera y la atmósfera para identificar dos escenarios interesantes en los que el monóxido de carbono se acumula fácilmente en las atmósferas de los planetas vivos.
En el primer escenario, el equipo encontró respuestas en el pasado profundo de nuestro propio planeta. En la Tierra moderna, rica en oxígeno, el monóxido de carbono no puede acumularse porque el gas es rápidamente destruido por las reacciones químicas en la atmósfera. Pero hace tres mil millones de años,el mundo era un lugar muy diferente. Los océanos ya estaban llenos de vida microbiana, pero la atmósfera estaba casi desprovista de oxígeno y el sol estaba mucho más tenue.
Los modelos del equipo revelan que esta versión antigua de la Tierra habitada podría mantener niveles de monóxido de carbono de aproximadamente 100 partes por millón ppm, varios órdenes de magnitud mayores que las partes por mil millones de trazas de gas en la atmósfera hoy en día.
"Eso significa que podríamos esperar una gran abundancia de monóxido de carbono en las atmósferas de exoplanetas habitados pero pobres en oxígeno que orbitan estrellas como nuestro propio sol", dijo Timothy Lyons, uno de los coautores del estudio, profesor de biogeoquímica en el Departamento de UCREarth Science, y director del Centro de Astrobiología de Tierras Alternativas de la UCR. "Este es un ejemplo perfecto de la misión de nuestro equipo de utilizar el pasado de la Tierra como guía en la búsqueda de vida en otras partes del universo".
Un segundo escenario es aún más favorable para la acumulación de monóxido de carbono: la fotoquímica alrededor de estrellas enanas rojas como Proxima Centauri, la estrella más cercana a nuestro sol a 4.2 años luz de distancia. Los modelos del equipo predicen que si un planeta alrededor de una estrella así fuerahabitado y rico en oxígeno, entonces deberíamos esperar que la abundancia de monóxido de carbono sea extremadamente alta, desde cientos de ppm hasta varios por ciento.
"Dado el contexto astrofísico diferente para estos planetas, no debería sorprendernos encontrar biosferas microbianas que promuevan altos niveles de monóxido de carbono", dijo Schwieterman. "Sin embargo, estos ciertamente no serían buenos lugares para la vida humana o animal como sabemosen la Tierra "
Se han descubierto planetas rocosos del tamaño de la Tierra que orbitan en la zona habitable de Próxima Centauri y otras estrellas similares, lo que significa que podrían albergar agua líquida, un ingrediente esencial para la vida. Tales planetas son probablemente objetivos para una mayor caracterización por el Espacio James WebbTelescopio, programado para su lanzamiento en marzo de 2021.
El estudio actual es uno de los componentes de un amplio esfuerzo para prepararse para estas futuras misiones mediante la catalogación de diferentes combinaciones de gases atmosféricos que podrían ser evidencia de un mundo habitado: los llamados gases de biofirma. Algunos gases, como el monóxido de carbono, teníanse ha propuesto previamente como 'firmas antibióticas', evidencia de que un planeta no está habitado, si es detectable de forma remota con suficiente abundancia. Pero esas suposiciones solo se aplican en casos específicos.
"Aunque otros estudios han realizado modelos fotoquímicos de exoplanetas que incluyen monóxido de carbono, nadie se había centrado en el monóxido de carbono en exoplanetas similares a la Tierra de una manera tan sistemática", dijo Schwieterman. "Ahora tenemos una guía para determinar qué niveles de carbonomonóxido son compatibles con una biosfera fotosintética "
Este proyecto fue financiado por el Instituto de Astrobiología de la NASA.
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Materiales proporcionado por Universidad de California - Riverside . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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