Los científicos identifican los mejores exoplanetas para una vida similar a la Tierra

Concepto artístico de Kepler 452b, uno de los exoplanetas del nuevo estudio. Imagen vía NASA Ames / JPL-Caltech / T. Pyle

Ahora se están descubriendo miles de exoplanetas, hay 3, 815 confirmados a partir del 1 de agosto de 2018, pero ¿cuántos de ellos tienen las condiciones adecuadas para la vida?

Los datos hasta ahora muestran que los planetas más comunes son las súper-Tierras (más grandes que la Tierra pero más pequeñas que Urano o Neptuno) y más pequeñas, más parecidas a la Tierra. Algunos de ellos están en las zonas habitables de sus estrellas, donde las temperaturas podrían permitir que exista agua líquida. Pero la habitabilidad depende de una variedad de factores, que incluyen la temperatura, el agua disponible, la composición, el clima estable, etc. Ahora, los científicos han identificado un grupo de exoplanetas que tienen las mismas condiciones químicas que se cree que han llevado a la vida en la Tierra. Los hallazgos fueron anunciados el 1 de agosto de 2018 por la Universidad de Cambridge.

El nuevo estudio, realizado por investigadores de la Universidad de Cambridge y el Laboratorio del Consejo de Investigación Médica de Biología Molecular (MRC LMB), ha sido publicado en la revista científica Science Advances . y sugiere que las estrellas con suficiente luz ultravioleta (UV) podrían ayudar a que la vida comience en cualquier planeta habitable de la misma manera que probablemente se desarrolló en la Tierra. Se sabe que la luz UV alimenta las reacciones químicas que pueden producir los componentes básicos de la vida. Según Paul Rimmer, investigador postdoctoral con una afiliación conjunta en el Laboratorio Cavendish de Cambridge y el MRC LMB, y el primer autor del artículo:

Este trabajo nos permite reducir los mejores lugares para buscar vida. Nos acerca un poco más a la cuestión de si estamos solos en el universo.

Algunos de los exoplanetas identificados en el nuevo estudio, en las zonas habitables de sus estrellas, que podrían tener condiciones adecuadas para el surgimiento de la vida, de forma similar a como se cree que ocurrió en la Tierra. Imagen vía Paul Rimmer.

Los planetas identificados hasta ahora tienen estrellas con suficiente luz UV y también se encuentran dentro de las zonas habitables de sus estrellas. Esto no garantiza que exista vida en ninguno de ellos, pero significa que son buenos candidatos, al menos hasta que se sepa más sobre ellos. Si las condiciones en cualquiera de ellos son o fueron similares a las de la Tierra primitiva, entonces hay mayores posibilidades de que la vida podría haber comenzado.

El nuevo documento reúne los campos de la química orgánica y la investigación de exoplanetas, basándose en el trabajo de John Sutherland, quien estudia el origen químico de la vida en la Tierra y es coautor del nuevo artículo.

Sutherland es conocido por otro artículo, publicado en 2015, que argumentó que el cianuro era un ingrediente necesario en la sopa primordial de la que se cree que se originó toda la vida en la Tierra. Puede parecer contradictorio, pero su hipótesis sugiere que el carbono de los meteoritos interactúa con el nitrógeno en la atmósfera para formar cianuro de hidrógeno. El cianuro de hidrógeno luego llovió a la superficie, donde interactuó con otros elementos, impulsados ​​por la luz ultravioleta del sol. Según Sutherland, fueron los químicos producidos a partir de estas interacciones los que generaron los componentes básicos del ARN, un pariente cercano del ADN, que la mayoría de los biólogos creen que fue la primera molécula de la vida en llevar la información química necesaria para la vida. El grupo de investigación de Sutherland pudo recrear las reacciones químicas bajo lámparas UV, generando los precursores de los lípidos, aminoácidos y nucleótidos, todas partes esenciales de las células vivas. Como Rimmer explicó:

Me encontré con estos experimentos anteriores, y como astrónomo, mi primera pregunta es siempre qué tipo de luz estás usando, que como químicos no habían pensado realmente. Comencé midiendo la cantidad de fotones emitidos por sus lámparas, y luego me di cuenta de que comparar esta luz con la luz de diferentes estrellas era el siguiente paso directo.

El sol visto a la luz ultravioleta (UV). La investigación muestra que los rayos UV eran necesarios para ayudar a que la vida se desarrollara primero en la Tierra primitiva. Imagen vía NASA / SDO / AIA.

Los grupos de Rimmer y Sutherland querían ver qué tan rápido podrían formarse los componentes básicos de la vida a partir de iones de cianuro de hidrógeno y sulfito de hidrógeno (también conocido como bisulfito) en el agua cuando se exponen a la luz UV. Luego se repitió el mismo experimento en ausencia de luz. El experimento "oscuro" produjo un compuesto inerte que no podía usarse para formar los bloques de construcción de la vida, mientras que el experimento "claro" produjo los bloques de construcción necesarios. Según Didier Queloz, del Laboratorio Cavendish:

Hay química que ocurre en la oscuridad: es más lenta que la química que ocurre en la luz, pero está allí. Queríamos ver cuánta luz se necesitaría para que la química de la luz ganara a la química oscura.

El siguiente paso fue comparar esos resultados con la luz UV emitida por diferentes tipos de estrellas. Curiosamente, se descubrió que las estrellas aproximadamente a la misma temperatura que nuestro sol producían suficiente luz UV para que se formaran los bloques de construcción, mientras que las estrellas más frías no, a menos que esas estrellas también tuvieran erupciones solares activas y fuertes. Las enanas rojas, el tipo más común de estrella, son más frías, pero pueden tener intensas erupciones solares. Si bien pueden ser mortales para cualquier vida existente o en desarrollo, parece que también pueden ser útiles para ayudar a que la vida comience. Los planetas más ideales son aquellos con agua líquida y suficiente luz UV entrante de sus estrellas para activar la química necesaria. Como Rimmer señaló:

No estoy seguro de cuán contingente es la vida, pero dado que solo tenemos un ejemplo hasta ahora, tiene sentido buscar los lugares más parecidos a nosotros. Hay una distinción importante entre lo que es necesario y lo que es suficiente. Los bloques de construcción son necesarios, pero pueden no ser suficientes: es posible que pueda mezclarlos durante miles de millones de años y no pase nada. Pero al menos desea mirar los lugares donde existen las cosas necesarias.

La zona habitable es la región alrededor de una estrella donde las temperaturas podrían permitir el agua líquida en la superficie de un planeta rocoso como la Tierra. Sin embargo, otros factores, como la luz UV de una estrella, también juegan un papel en la determinación de la habitabilidad de un planeta. Imagen vía Petigura / UC Berkeley, Howard / UH-Manoa, Marcy / UC Berkeley.

Como también señaló Sutherland, ahora se estima que hay trillones de planetas terrestres (rocosos) potencialmente habitables en el universo:

Tener una idea de qué fracción ha sido, o podría ser, preparada para la vida me fascina. Por supuesto, estar preparado para la vida no lo es todo y todavía no sabemos cuán probable es el origen de la vida, incluso en circunstancias favorables: si es realmente improbable, podríamos estar solos, pero si no, podemos tener compañía.

Varios de los planetas identificados en el estudio fueron descubiertos por el telescopio espacial Kepler, incluido Kepler 452b, a unos 1.400 años luz de distancia, que se conoce como "primo de la Tierra". Se estima que tiene una masa cinco veces mayor que la de la Tierra, es probable que sea rocosa y orbita dentro de la zona habitable de su estrella similar al sol. Se considera uno de los exoplanetas más potencialmente habitables, aunque un estudio de este año afirma que todavía es un planeta candidato y aún no está confirmado, aparte de Kepler. Desafortunadamente, también está demasiado lejos para que los telescopios actuales analicen su atmósfera en busca de posibles biomarcadores.

Rimmer también ha escrito un artículo para The Conversation que detalla el trabajo del equipo de investigación en este nuevo estudio.

En pocas palabras: de los miles de exoplanetas descubiertos hasta ahora, los científicos han identificado algunos que podrían tener condiciones ideales, con las temperaturas correctas y suficiente luz UV, para que la vida se adhiera de una manera similar a como se cree que lo hizo en el Tierra primitiva.

Fuente: origen de precursores de ARN en exoplanetas

Via Universidad de Cambridge