La búsqueda de vida en otros planetas ha recibido un gran impulso después de que los científicos revelaran las firmas espectrales de casi 1000 moléculas atmosféricas que pueden estar involucradas en la producción o consumo de fosfina. reveló un estudio dirigido por UNSW Sydney.

Los científicos han conjeturado durante mucho tiempo que la fosfina, un compuesto químico formado por un átomo de fósforo rodeado por tres átomos de hidrógeno (PH3), puede indicar evidencia de vida si se encuentra en las atmósferas de pequeños planetas rocosos como el nuestro. donde es producido por la actividad biológica de bacterias.

Entonces, cuando un equipo internacional de científicos afirmó el año pasado haber detectado fosfina en la atmósfera de Venus, planteó la tentadora perspectiva de la primera evidencia de vida en otro planeta, aunque el primitivo, Variedad unicelular.

Pero no todo el mundo estaba convencido, con algunos científicos cuestionando si la fosfina en la atmósfera de Venus fue realmente producida por actividad biológica, o si se detectó fosfina.

Ahora un equipo internacional, dirigido por científicos de UNSW Sydney, ha hecho una contribución clave a esto y a cualquier búsqueda futura de vida en otros planetas al demostrar cómo una detección inicial de una posible firma biológica debe ir seguida de búsquedas de moléculas relacionadas.

En un artículo publicado hoy en la revista Fronteras en astronomía y ciencias espaciales , describieron cómo el equipo utilizó algoritmos informáticos para producir una base de datos de códigos de barras espectrales infrarrojos aproximados para 958 especies moleculares que contienen fósforo.

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Como explica la Dra. Laura McKemmish de la Escuela de Química de la UNSW, cuando los científicos buscan evidencia de vida en otros planetas, no necesitan ir al espacio, simplemente pueden apuntar con un telescopio al planeta en cuestión.

"Para identificar la vida en un planeta, necesitamos datos espectrales, " ella dice.

"Con los datos espectrales correctos, la luz de un planeta puede decirte qué moléculas hay en la atmósfera del planeta ".

El fósforo es un elemento esencial para la vida, sin embargo, hasta ahora ella dice, los astrónomos solo podían buscar una molécula poliatómica que contenga fósforo, fosfina.

"La fosfina es una firma biológica muy prometedora porque solo se produce en pequeñas concentraciones mediante procesos naturales. Sin embargo, si no podemos rastrear cómo se produce o consume, no podemos responder a la pregunta de si es la química inusual o los hombrecitos verdes los que están produciendo fosfina en un planeta, "dice el Dr. McKemmish.

Para proporcionar información, El Dr. McKemmish reunió a un gran equipo interdisciplinario para comprender cómo se comporta químicamente el fósforo, biológica y geológicamente y pregunte cómo se puede investigar esto de forma remota a través de moléculas atmosféricas solamente.

"Lo bueno de este estudio es que reunió a científicos de campos dispares:química, biología, geología:para abordar estas preguntas fundamentales en torno a la búsqueda de vida en otros lugares que un campo por sí solo no podría responder, "dice el astrobiólogo y coautor del estudio, Profesor asociado Brendan Burns.

El Dr. McKemmish continúa:"Al principio, Buscamos qué moléculas portadoras de fósforo, lo que llamamos moléculas P, son las más importantes en las atmósferas, pero resulta que se sabe muy poco. Así que decidimos observar una gran cantidad de moléculas P que podrían encontrarse en la fase gaseosa y que de otro modo no serían detectadas por telescopios sensibles a la luz infrarroja ".

Los datos de códigos de barras para nuevas especies moleculares se producen normalmente para una molécula a la vez, El Dr. McKemmish dice:un proceso que a menudo lleva años. Pero el equipo involucrado en esta investigación utilizó lo que ella llama "química cuántica computacional de alto rendimiento" para predecir los espectros de 958 moléculas en solo un par de semanas.

"Aunque este nuevo conjunto de datos aún no tiene la precisión para permitir nuevas detecciones, Puede ayudar a prevenir asignaciones incorrectas al resaltar el potencial de que múltiples especies moleculares tengan códigos de barras espectrales similares, por ejemplo, a baja resolución con algunos telescopios, el agua y el alcohol pueden ser indistinguibles ".

"Los datos también se pueden utilizar para clasificar qué tan fácil es detectar una molécula. Por ejemplo, contraintuitivamente, A los astrónomos extraterrestres que miran la Tierra les resultaría mucho más fácil detectar 0,04% de CO ₂ en nuestra atmósfera que el 20% de O ₂ . Esto se debe a que el CO ₂ absorbe la luz con mucha más fuerza que el O ₂ —Esto es en realidad lo que causa el efecto invernadero en la Tierra ".

Vida en exoplanetas

Independientemente de los resultados del debate sobre la existencia de fosfina en la atmósfera de Venus y los posibles signos de vida en el planeta, Esta reciente adición al conocimiento de lo que se puede detectar usando telescopios será importante en la detección de posibles signos de vida en exoplanetas, planetas en otros sistemas solares.

"La única forma en que podremos observar los exoplanetas y ver si hay vida allí es mediante el uso de datos espectrales recopilados por telescopios, esa es nuestra única herramienta, "dice el Dr. McKemmish.

"Nuestro artículo proporciona un enfoque científico novedoso para el seguimiento de la detección de biofirmas potenciales y tiene relevancia para el estudio de la astroquímica dentro y fuera del Sistema Solar, ", dice el Dr. McKemmish." Estudios adicionales mejorarán rápidamente la precisión de los datos y ampliarán la gama de moléculas consideradas, allanando el camino para su uso en futuras detecciones e identificaciones de moléculas ".

El coautor y astrónomo de CSIRO, el Dr. Chenoa Tremblay, dice que la contribución del equipo será beneficiosa a medida que se conecten telescopios más potentes en un futuro próximo.

"Esta información ha llegado en un momento crítico en astronomía, " ella dice.

"Un nuevo telescopio infrarrojo llamado James Web Space Telescope se lanzará a finales de este año y será mucho más sensible y cubrirá más longitudes de onda que sus predecesores, como el Observatorio Espacial Herschel. Necesitaremos esta información a un ritmo muy rápido para identificar nuevas moléculas en los datos ".

Ella dice que aunque el trabajo del equipo se centró en los movimientos vibratorios de las moléculas detectadas con telescopios sensibles a la luz infrarroja, actualmente están trabajando para extender la técnica también a las longitudes de onda de radio.

"Esto será importante para los telescopios actuales y nuevos como el próximo Square Kilometer Array que se construirá en Australia Occidental".