Más allá del agua: ¿cuál es la primera señal de vida en otros mundos?

Si la vida es abundante en el universo, el metano atmosférico puede ser el primer signo de vida más allá de la Tierra detectable por los astrónomos.

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Aunque los procesos no biológicos pueden generar metano, un nuevo estudio realizado por científicos de la Universidad de California en Santa Cruz (Estados Unidos) establece una serie de circunstancias en las que se podría argumentar de forma convincente que la actividad biológica es la fuente de metano en la atmósfera de un planeta rocoso.

Esto es especialmente digno de mención porque el metano es uno de los pocos signos potenciales de vida, o “bioseñales”, que podrían ser fácilmente detectables con el telescopio espacial James Webb (JWST), que comenzará sus observaciones a finales de este año.

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“A menudo se habla del oxígeno como una de las mejores bioseñales, pero probablemente va a ser difícil de detectar con el JWST”, señala en un comunicado Maggie Thompson, estudiante de posgrado en astronomía y astrofísica en la UC Santa Cruz y autora principal del nuevo estudio.

A pesar de algunos estudios anteriores sobre las bioseñales de metano, no se había realizado una evaluación actualizada y específica de las condiciones planetarias necesarias para que el metano sea una buena bioseñal.

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“Queríamos proporcionar un marco para interpretar las observaciones, de modo que si vemos un planeta rocoso con metano, sepamos qué otras observaciones son necesarias para que sea una bioseñal persuasiva”, subraya Thompson.

El estudio, publicado en la revista ‘Proceedings of the National Academy of Sciences’, examina una serie de fuentes no biológicas de metano y evalúa su potencial para mantener una atmósfera rica en metano. Entre ellas se encuentran los volcanes, las reacciones en entornos como las dorsales oceánicas, los respiraderos hidrotermales y las zonas de subducción tectónica, y los impactos de cometas o asteroides.

Los argumentos a favor del metano como bioseñal se basan en su inestabilidad en la atmósfera. Dado que las reacciones fotoquímicas destruyen el metano atmosférico, éste debe reponerse constantemente para mantener niveles elevados.

“Si se detecta una gran cantidad de metano en un planeta rocoso, normalmente se necesita una fuente masiva para explicarlo -explica el coautor Joshua Krissansen-Totton, becario de Sagan en la UCSC-. Sabemos que la actividad biológica crea grandes cantidades de metano en la Tierra, y probablemente también lo hizo en la Tierra primitiva porque fabricar metano es algo bastante fácil de hacer metabólicamente”.

Las fuentes no biológicas, sin embargo, no podrían producir tanto metano sin generar también pistas observables sobre sus orígenes. Las emanaciones de los volcanes, por ejemplo, añadirían tanto metano como monóxido de carbono a la atmósfera, mientras que la actividad biológica tiende a consumir fácilmente el monóxido de carbono.

Los investigadores descubrieron que los procesos no biológicos no pueden producir fácilmente atmósferas de planetas habitables ricas en metano y dióxido de carbono y con poco o ningún monóxido de carbono.

El estudio subraya la necesidad de tener en cuenta todo el contexto planetario a la hora de evaluar posibles bioseñales. Los investigadores concluyeron que, en el caso de un planeta rocoso que orbita alrededor de una estrella similar al sol, es más probable que el metano atmosférico se considere un fuerte indicio de vida si la atmósfera también tiene dióxido de carbono, el metano es más abundante que el monóxido de carbono y se pueden descartar composiciones planetarias extremadamente ricas en agua.

“Una molécula no te va a dar la respuesta: tienes que tener en cuenta el contexto completo del planeta -apunta Thompson-. El metano es una pieza del rompecabezas, pero para determinar si hay vida en un planeta hay que tener en cuenta su geoquímica, cómo está interactuando con su estrella y los muchos procesos que pueden afectar a la atmósfera de un planeta en escalas de tiempo geológicas”.

El estudio considera una serie de posibilidades de “falsos positivos” y proporciona directrices para evaluar las bioseñales de metano.

“Hay dos cosas que pueden salir mal: se puede malinterpretar algo como una bioseñal y obtener un falso positivo, o se puede pasar por alto algo que es una verdadera bioseñal -subraya Krissansen-Totton-. Con este trabajo, queríamos desarrollar un marco para ayudar a evitar ambos errores potenciales con el metano”.

Añade que aún queda mucho trabajo por hacer para comprender plenamente cualquier futura detección de metano. “Este estudio se centra en los falsos positivos más evidentes del metano como bioseñal -señala-. Las atmósferas de los exoplanetas rocosos probablemente nos van a sorprender, y tendremos que ser cautos en nuestras interpretaciones. Los trabajos futuros deberán tratar de anticipar y cuantificar mecanismos más inusuales de producción de metano no biológico”.

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