Es posible que los científicos deban reconsiderar sus estimaciones sobre cuántos planetas fuera de nuestro sistema solar podrían albergar una rica diversidad de vida.

En un nuevo estudio, Un equipo dirigido por UC Riverside descubrió que una acumulación de gases tóxicos en las atmósferas de la mayoría de los planetas los hace no aptos para la vida compleja tal como la conocemos.

Tradicionalmente, gran parte de la búsqueda de vida extraterrestre se ha centrado en lo que los científicos llaman la "zona habitable, "definido como el rango de distancias desde una estrella lo suficientemente caliente como para que pueda existir agua líquida en la superficie de un planeta. Esa descripción funciona para lo básico, microbios unicelulares, pero no para criaturas complejas como animales, que incluyen de todo, desde simples esponjas hasta humanos.

El trabajo del equipo, publicado hoy en El Diario astrofísico , muestra que tener en cuenta los niveles pronosticados de ciertos gases tóxicos reduce la zona segura para la vida compleja al menos a la mitad y, en algunos casos, la elimina por completo.

"Esta es la primera vez que se ha considerado que los límites fisiológicos de la vida en la Tierra predicen la distribución de la vida compleja en otras partes del universo, "dijo Timothy Lyons, uno de los coautores del estudio, un distinguido profesor de biogeoquímica en el Departamento de Ciencias de la Tierra y Planetarias de la UCR, y director del Centro de Astrobiología de Tierras Alternativas, que patrocinó el proyecto.

"Imagine una 'zona habitable para vida compleja' definida como una zona segura donde sería plausible sustentar ecosistemas ricos como los que encontramos hoy en la Tierra, ", Explicó Lyons." Nuestros resultados indican que ecosistemas complejos como el nuestro no pueden existir en la mayoría de las regiones de la zona habitable como se define tradicionalmente ".

Usando modelos de computadora para estudiar el clima atmosférico y la fotoquímica en una variedad de planetas, el equipo primero consideró el dióxido de carbono. Cualquier buceador sabe que una gran cantidad de este gas en el cuerpo puede ser mortal. Pero los planetas que están demasiado lejos de su estrella anfitriona requieren dióxido de carbono, un potente gas de efecto invernadero, para mantener las temperaturas por encima del punto de congelación. Tierra incluida.

"Para mantener agua líquida en el borde exterior de la zona habitable convencional, un planeta necesitaría decenas de miles de veces más dióxido de carbono que la Tierra en la actualidad, "dijo Edward Schwieterman, autor principal del estudio y miembro del Programa Postdoctoral de la NASA que trabaja con Lyons. "Eso está mucho más allá de los niveles que se sabe que son tóxicos para la vida humana y animal en la Tierra".

El nuevo estudio concluye que la toxicidad del dióxido de carbono por sí sola restringe la vida animal simple a no más de la mitad de la zona habitable tradicional. Para los humanos y otros animales de orden superior, que son más sensibles, la zona segura se reduce a menos de un tercio de esa área.

Qué es más, no existe ninguna zona segura para ciertas estrellas, incluidos dos de los vecinos más cercanos del sol, Proxima Centauri y TRAPPIST-1. El tipo y la intensidad de la radiación ultravioleta que estos enfriadores, Las estrellas más tenues emitidas pueden conducir a altas concentraciones de monóxido de carbono, otro gas mortal. El monóxido de carbono se une a la hemoglobina en la sangre animal, el compuesto que transporta el oxígeno a través del cuerpo. Incluso pequeñas cantidades pueden causar la muerte de las células del cuerpo debido a la falta de oxígeno.

El monóxido de carbono no se puede acumular en la Tierra porque nuestro calor, un sol más brillante provoca reacciones químicas en la atmósfera que la destruyen rápidamente. Aunque el equipo concluyó recientemente que las biosferas microbianas pueden prosperar en un planeta con abundante monóxido de carbono, Schwieterman enfatizó que "estos ciertamente no serían buenos lugares para la vida humana o animal como la conocemos en la Tierra".

Los científicos han confirmado casi 4, 000 planetas orbitando estrellas distintas del sol, pero ninguno de ellos será posible visitar en persona. Simplemente están demasiado lejos. El más cercano es Proxima Centauri b, lo que tomaría 54, 400 años para que alcancen las naves espaciales actuales. Usar telescopios para detectar abundancias de ciertos gases en sus atmósferas es una de las únicas formas de estudiar estos llamados exoplanetas.

"Nuestros descubrimientos proporcionan una forma de decidir cuál de estos innumerables planetas deberíamos observar con más detalle, "dijo Christopher Reinhard, un ex estudiante de posgrado de la UCR ahora profesor asistente en el Instituto de Tecnología de Georgia, coautor de este estudio, y co-líder del equipo de Tierras Alternativas. "Podríamos identificar planetas habitables con niveles de dióxido de carbono o monóxido de carbono que probablemente sean demasiado altos para sustentar una vida compleja".

Los hallazgos del trabajo anterior del equipo ya están informando las misiones espaciales de próxima generación, como el Observatorio de Exoplanetas Habitables propuesto por la NASA. Por ejemplo, porque el oxígeno es esencial para la vida compleja en la Tierra y se puede detectar de forma remota, el equipo ha estado estudiando qué tan común puede ser en las atmósferas de diferentes planetas.

Aparte de la Tierra, ningún planeta de nuestro sistema solar alberga vida que pueda caracterizarse desde la distancia. Si existe vida en otra parte del sistema solar, Schwieterman explicó, está muy por debajo de una superficie rocosa o helada. Entonces, Los exoplanetas pueden ser nuestra mejor esperanza para encontrar mundos habitables más parecidos al nuestro.

"Creo que mostrar lo raro y especial que es nuestro planeta solo mejora las razones para protegerlo, ", Dijo Schwieterman." Hasta donde sabemos, La Tierra es el único planeta del universo que puede sustentar la vida humana ".