¿Hay vida en un planeta lejano? Una forma en que los astrónomos están tratando de averiguarlo es analizando la luz que se dispersa en la atmósfera de un planeta. Algo de esa luz que se origina en las estrellas que orbita, ha interactuado con su atmósfera, y proporciona pistas importantes sobre los gases que contiene. Si a los gases les gusta el oxígeno, se detectan metano u ozono, que podría indicar la presencia de organismos vivos. Estos gases se conocen como biofirmas. Un equipo de científicos de la EPFL y la Universidad Tor Vergata de Roma ha desarrollado un modelo estadístico que puede ayudar a los astrónomos a interpretar los resultados de la búsqueda de estos "signos de vida". Su investigación acaba de ser publicada en procedimientos de la Academia Nacional de Ciencias ( PNAS ).

Desde que se descubrió el primer exoplaneta, un planeta que orbita alrededor de una estrella distinta al sol, hace 25 años, más de 4, Se han identificado 300 más. Y la lista sigue creciendo:se descubre uno nuevo cada dos o tres días. Alrededor de 200 de los exoplanetas encontrados hasta ahora son telúricos, lo que significa que consisten principalmente en rocas, como la Tierra. Si bien ese no es el único requisito para que un planeta pueda albergar vida, también necesita tener agua y estar a cierta distancia de su sol, es un criterio que los astrónomos están usando para enfocar su búsqueda.

En los próximos años, el uso de la espectroscopia de gas para detectar biofirmas en las atmósferas de los planetas se convertirá en un elemento cada vez más importante de la astronomía. Muchos programas de investigación ya están en marcha en esta área, como para el satélite de caza de exoplanetas CHEOPS, que entró en órbita en diciembre de 2019, y el telescopio óptico James-Webb, programado para ser lanzado en octubre de 2021.

Empezando por un desconocido

Si bien se ha avanzado mucho en la detección de biofirmas exoplanetarias, quedan varios signos de interrogación. ¿Cuáles son las implicaciones de este tipo de investigación? ¿Y cómo debemos interpretar los resultados? ¿Qué pasa si solo se detecta una biofirma en un planeta? O, ¿qué pasa si no se detectan biofirmas? ¿Qué deberíamos concluir? Ese tipo de preguntas son las que los científicos de EPFL-Tor Vergata se propusieron responder con su nuevo modelo.

Su trabajo aborda el problema desde un nuevo ángulo. Tradicionalmente, Los astrónomos han buscado vida en otro planeta basándose en lo que sabemos sobre la vida y la evolución biológica en la Tierra. Pero con su nuevo método, Los científicos comenzaron con una incógnita:cuántos otros planetas de nuestra galaxia tienen alguna forma de vida. Su modelo incorpora factores como el número estimado de otras estrellas en la galaxia similares al sol y cuántos planetas telúricos podrían estar orbitando dentro de una distancia habitable de esas estrellas. Utiliza estadísticas bayesianas, especialmente adecuadas para tamaños de muestra pequeños, para calcular la probabilidad de vida en nuestra galaxia en función de la cantidad de firmas biológicas detectadas:una, varios o ninguno en absoluto.

"Intuitivamente, tiene sentido que si encontramos vida en otro planeta, Probablemente hay muchos otros en la galaxia con algún tipo de organismo vivo. ¿Pero cuántos? ”, Dice Amedeo Balbi, profesor de astronomía y astrofísica en el Departamento de Física de Tor Vergata. "Nuestro modelo convierte esa suposición intuitiva en un cálculo estadístico, y nos permite determinar exactamente qué significan los números en términos de cantidad y frecuencia ".

"Los astrónomos ya utilizan varios supuestos para evaluar la credibilidad de la vida en un planeta determinado, "dice Claudio Grimaldi, científico del Laboratorio de Física de Materias Complejas de la EPFL (LPMC) que también está afiliado al Centro de Investigación Enrico Fermi en Roma. "Uno de nuestros objetivos de investigación fue, por tanto, desarrollar un método para sopesar y comparar esas suposiciones a la luz de los nuevos datos que se recopilarán en los próximos años".

Extendiéndose de un planeta a otro

Dado el pequeño número de planetas que probablemente se examinarán en un futuro próximo, y asumiendo que la vida emergerá de forma independiente en cualquier planeta, el estudio EPFL-Tor Vergata encontró que si se detecta una sola firma biológica, podemos concluir con una probabilidad superior al 95% de que haya más de 100, 000 planetas habitados en la galaxia, más que el número de púlsares, que son objetos creados cuando una estrella masiva explota al final de su vida. Por otra parte, si no se detectan biofirmas, no podemos necesariamente concluir que no existan otras formas de vida en otros lugares de la Vía Láctea.

Los científicos también analizaron la teoría de la panspermia, que establece que en lugar de emerger de forma independiente en un planeta dado, Las formas de vida podrían ser transportadas desde otro planeta, como a través de materia orgánica u organismos microscópicos transportados en cometas o extendiéndose entre planetas vecinos. Esto implica que la probabilidad de vida en un planeta también depende de qué tan lejos esté de otros planetas y de la facilidad con que varias formas de vida, cuyas características físicas podrían ser extremadamente diferentes a las que conocemos, son capaces de resistir las condiciones extremas del espacio. viajar y adaptarse al nuevo planeta. La factorización de la panspermia altera el número inferido de planetas habitados en otras partes de la galaxia.