25 Abr Webb detecta posibles signos de vida en el exoplaneta K2-18b

Utilizando datos del telescopio espacial James Webb (JWST), un equipo liderado por la Universidad de Cambridge ha identificado las huellas químicas de sulfuro de dimetilo (DMS) y/o disulfuro de dimetilo (DMDS) en la atmósfera del exoplaneta K2-18b, que orbita a su estrella en la zona habitable.

Moléculas asociadas a vida microbiana en la Tierra

En la Tierra, el DMS y el DMDS son producidos únicamente por organismos vivos, principalmente por microorganismos como el fitoplancton marino.

El origen de estas moléculas en la atmósfera del exoplaneta K2-18b podría ser un proceso químico desconocido. Sin embargo, los resultados representan la evidencia más sólida hasta ahora de la posible existencia de vida en un planeta fuera de nuestro sistema solar.

Una significancia de «tres sigma»

Las observaciones han alcanzado un nivel de significancia estadística de “tres sigma”, lo que implica una probabilidad del 0,3 % de que los resultados se deban al azar.

Para que se considere un descubrimiento científico consolidado, sería necesario alcanzar el umbral de «cinco sigma», con una probabilidad menor al 0,00006 % de que se trate de un error.

Según los investigadores, entre 16 y 24 horas adicionales de observación con el JWST podrían ayudar a alcanzar la significancia requerida.

Un mundo «hicéano»

El exoplaneta K2-18b es 8,6 veces más masivo y 2,6 veces más grande que la Tierra y está situado a 124 años luz en la constelación de Leo. Observaciones anteriores ya habían identificado metano y dióxido de carbono en su atmósfera.

Fue la primera vez que se detectaron moléculas basadas en carbono en un exoplaneta ubicado en la zona habitable. Estos resultados son coherentes con un planeta “hicéano”, un mundo potencialmente habitable cubierto por un océano y con una atmósfera rica en hidrógeno.

No obstante, una señal más débil apuntaba a la posibilidad de que hubiera algo más en el exoplaneta K2-18b:

“No sabíamos con certeza si la señal que vimos la vez anterior era debida al DMS, pero incluso ese indicio fue lo suficientemente emocionante como para volver a observarlo con JWST utilizando un instrumento distinto”, declara el profesor Nikku Madhusudhan, del Instituto de Astronomía de Cambridge, quien lideró la investigación.

Confirmación independiente y robusta

Para determinar la composición química de las atmósferas planetarias distantes, los astrónomos analizan la luz de la estrella anfitriona cuando el planeta transita por delante de ella, visto desde la Tierra.

Durante este tránsito, una fracción de la luz estelar atraviesa la atmósfera del planeta antes de llegar a nosotros. La absorción de esa luz en la atmósfera deja huellas en el espectro estelar, lo que permite identificar los gases presentes en ella.

La inferencia inicial del DMS se realizó con los instrumentos NIRISS y NIRSpec del JWST, que cubren el infrarrojo cercano (0,8 a 5 micras). La nueva observación, independiente, utilizó el instrumento MIRI del JWST en el rango del infrarrojo medio (6 a 12 micras).

“Se trata de una línea de evidencia independiente, con un instrumento y un rango de longitud de onda diferentes, sin solaparse con las observaciones previas”, explica Madhusudhan.

“La señal fue clara y contundente”. “El resultado fue extraordinario, al ver cómo se mantenía constante durante los análisis independientes y pruebas de robustez”, señala Måns Holmberg, coautor del estudio e investigador del Space Telescope Science Institute.

Un escenario compatible con un planeta vivo

El DMS y el DMDS pertenecen a la misma familia química y ambos están considerados biofirmas. Aunque presentan espectros superpuestos, futuras observaciones podrían permitir diferenciarlos con mayor precisión.

En el exoplaneta K2-18b, las concentraciones estimadas de estas moléculas son miles de veces superiores a las de la Tierra, superando las diez partes por millón.

“Trabajos teóricos previos ya habían predicho niveles elevados de gases con azufre, como el DMS y el DMDS, en mundos hicéanos”, indica Madhusudhan. “Y ahora los hemos observado, tal como se anticipaba. Todo lo que sabemos sobre este planeta encaja con un mundo hicéano con un océano repleto de vida”.

Aun así, Madhusudhan advierte que es necesario obtener más datos antes de afirmar que se ha encontrado vida. Aunque se muestra optimista, no descarta la existencia de procesos químicos aún desconocidos que expliquen las observaciones.

Junto a sus colegas, espera llevar a cabo investigaciones teóricas y experimentales para determinar si estas moléculas pueden producirse sin intervención biológica.

“La detección de estas posibles biofirmas plantea cuestiones profundas sobre los procesos que podrían estar generándolas”, afirma Subhajit Sarkar, coautor del estudio de la Universidad de Cardiff.

“Nuestro trabajo es el punto de partida para todas las investigaciones que ahora son necesarias para confirmar y comprender las implicaciones de estos hallazgos”, agrega Savvas Constantinou, también del Instituto de Astronomía de Cambridge.

“Es fundamental que seamos escépticos con nuestros propios resultados, porque solo repitiendo y verificando podremos confiar plenamente en ellos”, concluye Madhusudhan. “Así es como debe funcionar la ciencia”.

Aunque aún no se reclama un descubrimiento definitivo, Madhusudhan sostiene que, con herramientas como el JWST y futuros telescopios, la humanidad está dando pasos importantes hacia la respuesta a una de las preguntas más relevantes: ¿estamos solos?

“Dentro de unas décadas, podríamos mirar atrás y reconocer que este fue el momento en que el Universo viviente estuvo a nuestro alcance”, concluye Madhusudhan. “Este podría ser el punto de inflexión que nos permita responder si estamos solos en el Cosmos”.

Fuente: Strongest hints yet of biological activity outside the solar system