Los científicos ahora piensan que podemos detectar signos de vida en planetas más allá de nuestro sistema solar en las próximas décadas. pero para hacerlo se necesitarán nuevas herramientas y técnicas. Investigadores de todo el mundo acaban de producir una hoja de ruta para desarrollar las técnicas que finalmente puedan responder a la pregunta de si estamos solos en el Universo. Este trabajo fue publicado este mes en cinco artículos de la revista Astrobiología . Estos artículos servirán como referencia para futuras investigaciones sobre cómo los científicos pueden buscar signos de vida en el cosmos utilizando observaciones telescópicas.

Los científicos estiman que puede haber planetas alrededor de casi todas las estrellas de la galaxia. Los planetas que orbitan estrellas más allá del sol se denominan "exoplanetas". De hecho, el ritmo del descubrimiento de exoplanetas ha sido tan rápido:más de 3, Se han encontrado 500 desde el primero en 1992, que se necesitaba con urgencia una reunión de científicos de muchas disciplinas para sintetizar el conocimiento para avanzar en nuestra capacidad de encontrar signos de vida en estos nuevos exoplanetas. Formado hace tres años, El Nexus de la NASA para la ciencia del sistema de exoplanetas (NExSS) es una red internacional que reúne a investigadores de una variedad de disciplinas para comprender cómo podemos caracterizar y eventualmente buscar signos de vida. llamadas biofirmas, en exoplanetas. Dado que actualmente no podemos visitar exoplanetas, los científicos deben usar telescopios para buscar biofirmas. Estas observaciones necesitarán llevar la tecnología de nuestro telescopio al límite.

Para tal fin, NExSS produjo una serie completa de artículos que describen el pasado, regalo, y el futuro de la investigación sobre cómo buscar signos de vida en exoplanetas. Estos importantes artículos de revisión son el resultado de dos años de trabajo de algunos de los principales investigadores mundiales en astrobiología. ciencia planetaria, Ciencia de la Tierra, heliofísica, astrofísica, química, y biología. Este trabajo comenzó con reuniones en línea seguidas de un taller presencial celebrado en Seattle, Washington en 2016, donde los científicos intercambiaron ideas y debatieron nuevos planes sobre cómo identificar mejor la vida en mundos más allá de nuestro sistema solar. Varios miembros del Earth-Life Science Institute (ELSI) e investigadores de otros institutos del área metropolitana de Tokio participaron en estas actividades, ya sea en persona o de forma remota. Estas discusiones formaron la base de los artículos publicados en Astrobiología .

Los artículos identifican varios problemas en esta búsqueda y proponen soluciones. Hay dos tipos principales de señales que los científicos planean buscar. Un tipo viene en forma de gases que produce la vida, por ejemplo, el oxígeno que estás respirando en este momento, que fue producido por plantas o microbios fotosintéticos. También planean buscar la luz reflejada por la vida misma, como el color de las hojas o los pigmentos que dan color a las floraciones de algas en los océanos y las aguas termales de Yellowstone. Este tipo de firmas se pueden ver en la Tierra desde la órbita, y los astrónomos están estudiando nuevos conceptos de diseño de telescopios que puedan detectarlos en exoplanetas.

El grupo analiza las formas en que la naturaleza podría "engañar" a los científicos para que piensen que un planeta sin vida está vivo, o viceversa. Los científicos revisan las formas en que un planeta podría producir oxígeno, que ahora es abundante en la Tierra debido a la fotosíntesis biológica, sin vida, y cómo los planetas con vida pueden tener biofirmas además del oxígeno. Al pensar en este tipo de planetas de antemano, Los científicos ahora están mejor preparados para distinguir esos mundos de los planetas que están verdaderamente habitados, y cómo ampliar el catálogo de biofirmas que los científicos pueden buscar en el futuro.

El equipo también se propuso cuantificar las posibilidades de vida y la claridad de sus señales en otros mundos. que es un desafío increíblemente importante y difícil. Los datos que los astrónomos recopilan sobre exoplanetas serán relativamente escasos; no tendrán muestras de estos planetas, y en su lugar solo tendrá datos de un único punto de luz de ese mundo. Al analizar las huellas dactilares de los gases atmosféricos y las superficies bajo esa luz, discernirán tanto como sea posible sobre el exoplaneta. Esto incluye inferencias sobre la composición atmosférica y el clima del planeta, y la presencia de océanos y continentes. Combinando esta información de manera sistemática y desarrollando nuevos modelos, los científicos podrán analizar si los datos de un planeta pueden explicarse mejor por la presencia de vida. Basado en estos modelos, planean establecer niveles de confianza sobre si la biología está presente en ese mundo. El nuevo trabajo enfatiza la necesidad de considerar los planetas de manera integrada, que incluye múltiples disciplinas y perspectivas.

Finalmente, Se necesitarán nuevos instrumentos:los telescopios que harán las observaciones necesarias para este trabajo. Esto incluye tanto observatorios terrestres como espaciales, y tanto los telescopios en funcionamiento hoy como otros que se construirán décadas en el futuro. Estas nuevas tecnologías no solo mejorarán las evaluaciones de los tamaños y órbitas de estos mundos lejanos, pero también permiten un análisis más profundo de sus atmósferas y propiedades superficiales. Eventualmente, pueden decirnos si tienen el potencial de albergar vida. Los conceptos de misión con detección de biofirma como motor central se están discutiendo para su lanzamiento en la década de 2030.

"Desde mediados del siglo XX, hemos visto avances significativos en los métodos y tecnologías que podemos utilizar para realizar observaciones más precisas y caracterizar exoplanetas. Muchos de estos han sido probados en grandes planetas inhabitables ", dijo Yuka Fujii, investigador de ELSI y autor principal de uno de los artículos. El alcance de las observaciones ahora se está expandiendo hacia el tamaño de la Tierra, exoplanetas potencialmente templados. Los datos que se recopilarán durante la próxima década permitirán a los científicos estudiar mejor los planetas que pueden albergar vida. "La búsqueda de vida en exoplanetas a años luz de distancia es un desafío ambicioso; no concluirá con la detección de una sola característica, pero requerirá esfuerzos a largo plazo para acumular un conjunto de "firmas" que no pueden explicarse por ningún proceso abiótico conocido y pueden explicarse plausiblemente por la posible presencia de una biosfera ".

Los autores terminaron con la esperanzadora evaluación de que, dadas las próximas tecnologías y el conocimiento actual de la distribución de exoplanetas, la detección de firmas atmosféricas de algunos planetas potencialmente habitables podría ocurrir incluso antes de 2030.