La carrera para encontrar pruebas definitivas de vida en otros sistemas estelares

El exoplaneta K2–18b se encuentra en la zona habitable de la estrella enana roja K2–18, a una distancia de 124 años luz de la Tierra. El radio orbital del planeta, un 16% de la separación Tierra-Sol, le proporciona una irradiancia de 1,4 kilovatios por metro cuadrado, valor similar al que recibe la Tierra del Sol. El tamaño y la masa del exoplaneta son 2,3 y 8,6 veces los valores de la Tierra, lo que produce una densidad media de 2,7 gramos por centímetro cúbico, intermedia entre los valores de densidad de la Tierra y Neptuno.

En 2023, el telescopio Webb detectó huellas espectrales de dióxido de carbono y metano en la atmósfera de K2-18b mientras transitaba por la cara de su estrella anfitriona. Los datos sugirieron un océano de agua líquida o un océano de magma bajo una atmósfera rica en hidrógeno. La vida tal como la conocemos puede sobrevivir en una atmósfera rica en hidrógeno.

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La atmósfera de K2-18b también muestra una característica espectral débil para el sulfuro de dimetilo (DMS), que es una posible señal biológica porque es producido por el fitoplancton en ambientes marinos terrestres. Sin embargo, la significación estadística de la firma DMS es débil y no se diferencia del ruido lo suficiente como para que su detección se considere sólida.

Además, el espectrómetro de masas de la nave espacial Rosetta de la Agencia Espacial Europea había detectado recientemente DMS en la nube de gas y polvo arrojada por el cometa sin vida 67P/Churyumov-Gerasimenko. Esto sugiere que la luz ultravioleta y los rayos cósmicos pueden desencadenar la síntesis de moléculas orgánicas complejas para producir DMS en un cometa, que a su vez podría entregar DMS a un exoplaneta como K2-18b sin ningún origen biológico.

Esta ambigüedad pone de relieve el desafío de utilizar huellas moleculares en atmósferas de exoplanetas como bioseñales. El oxígeno, el metano o el dióxido de carbono podrían producirse mediante procesos no biológicos.

Un enfoque alternativo es buscar señales tecnológicas espectrales, como las moléculas CF4, CCl3F y CFC producidas por la contaminación industrial en la Tierra. En un artículo de 2014 que escribí con mi alumno Henry Lin y el investigador Gonzalo Gonzales-Abad, demostramos que el telescopio Webb puede detectar una contaminación que supera en varios órdenes de magnitud los niveles terrestres. Tal contaminación podría ser intencional si el exoplaneta reside fuera de la zona habitable y es demasiado frío para sustentar la vida sin un manto de contaminación industrial. Encontrar las huellas espectrales de la contaminación industrial no solo indicaría que existe vida en un exoplaneta sino también que esta forma de vida es lo suficientemente inteligente como para desarrollar una infraestructura tecnológica. En otras palabras, la detección sugeriría que tenemos un vecino cósmico inteligente con quien podríamos desear comunicarnos.

Por supuesto, también podríamos buscar basura espacial de un vecino cósmico como señal tecnológica. Recientemente, el proyecto lira propuso una misión espacial para alcanzar el extraño objeto interestelar Oumuamua, que podría representar esa basura espacial. El problema con este concepto de misión es que Oumuamua es ahora cien millones de veces más oscuro de lo que era cerca de la Tierra. Una nave espacial que intentara aproximarse a él necesitaría emplear un telescopio gigante para encontrar su tenue brillo entre los numerosos objetos de su tamaño en el sistema solar. Un mejor enfoque es diseñar una misión futura que se encuentre con otro objeto similar a Oumuamua en su camino hacia la Tierra. El observatorio Rubin en Chile tendrá la sensibilidad de encontrar varios objetos similares a Oumuamua cada año, a partir de 2025. Junto con el equipo del Proyecto Galileo, publiqué un artículo recientemente que resolvía los parámetros que requiere una misión espacial para acercarse a un objeto similar a Oumuamua a medida que se acerca a la Tierra.

La carrera por el descubrimiento continúa. La pregunta interesante es si las bioseñales extraterrestres se encontrarán antes que las tecnoseñales o viceversa. Sería prudente dividir la financiación entre los dos enfoques para cubrir nuestras apuestas. Que gane la mejor estrategia.

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Avi Loeb es jefe del proyecto Galileo, director fundador de la Iniciativa Black Hole de la Universidad de Harvard, director del Instituto para la Teoría y la Computación del Centro de Astrofísica Harvard-Smithsonian y autor del bestseller Extraterrestrial: The first sign of intelligent life beyond earth.

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