Los mundos hicéano, que son un posible tipo de exoplaneta con océanos profundos rodeados por una gruesa envoltura de hidrógeno, podrían brindar la mejor oportunidad para que el Telescopio Espacial James Webb (JWST) detecte biofirmas, según un nuevo estudio. Esos posibles signos de vida son un grupo de sustancias químicas llamadas haluros de metilo, que en la Tierra son producidos por algunas bacterias y algas oceánicas.
“A diferencia de un planeta similar a la Tierra, donde el ruido atmosférico y las limitaciones de los telescopios dificultan la detección de biofirmas, los planetas hicéanos ofrecen una señal mucho más clara”, dijo Eddie Schwieterman, astrobiólogo de la Universidad de California en Riverside, en un comunicado.
Por ahora, la existencia de planetas hiceános sigue siendo hipotética. Su nombre es una combinación de “hidrógeno” y “océano”, acuñado por primera vez en 2021 por el científico planetario Nikku Madhusudhan, de la Universidad de Cambridge.
Se espera que los planetas hicéanos orbiten estrellas enanas rojas, y el mejor candidato para un mundo hicéanos es el planeta K2-18b. Este exoplaneta, categorizado como un mundo “subneptuniano”, orbita en la zona habitable de una estrella enana roja a 124 años luz de la Tierra, en la constelación de Leo.
El Telescopio Espacial Hubble descubrió vapor de agua en la atmósfera de K2-18b en 2019, y el JWST ha detectado la presencia de dióxido de carbono y metano en la atmósfera del planeta, junto con la ausencia de monóxido de carbono y amoníaco, tal como predijo la hipótesis del planeta hicéano. También existen indicios preliminares de que un compuesto llamado sulfuro de dimetilo, que en la Tierra solo produce el plancton oceánico, también existe en la atmósfera de K2-18b, pero esta evidencia sigue siendo controvertida.
Ahora, un equipo de investigadores de la Universidad de California, Riverside, y la Escuela Politécnica Federal de Zúrich (ETH) en Suiza ha ido un paso más allá. Proponen que otra familia de compuestos, los haluros de metilo, generados por la vida microbiana oceánica de la Tierra, podrían producir una biofirma —es decir, una firma química de vida biológica— en la atmósfera de un mundo hicéano, más fácilmente detectable que la firma del oxígeno en un planeta similar a la Tierra.
«Actualmente, detectar oxígeno en un planeta similar a la Tierra es difícil o imposible», afirmó Michaela Leung, de la Universidad de California, Riverside, primera autora de un nuevo artículo que describe la investigación. «Sin embargo, los haluros de metilo en los mundos hicéanos ofrecen una oportunidad única para su detección con la tecnología existente».
Los haluros de metilo son moléculas que incorporan átomos de carbono y tres átomos de hidrógeno unidos a un átomo de halógeno, como el bromo, el cloro o el flúor. Los halógenos son un grupo de elementos reactivos no metálicos. En la Tierra, los haluros de metilo son producidos por la vida, pero son poco abundantes en la atmósfera de nuestro planeta.
Sin embargo, en los mundos hicéanos, la situación podría ser diferente. El equipo de Leung sospecha que las condiciones en dichos mundos, de existir, permitirían la acumulación de haluros de metilo en grandes cantidades en la atmósfera. Además, los haluros de metilo presentarían fuertes características de absorción en luz infrarroja, en las mismas longitudes de onda que el JWST está diseñado para observar.
“Una de las grandes ventajas de buscar haluros de metilo es que potencialmente se podrían encontrar en tan solo 13 horas con el James Webb. Esto es similar o mucho menor al tiempo de telescopio que se necesitaría para encontrar gases como el oxígeno o el metano”, dijo Leung. “Menos tiempo con el telescopio significa que es más económico”.
La propuesta del equipo de Leung tiene dos salvedades. Una es que aún desconocemos la existencia real de mundos hicéanos. Se propusieron como una posibilidad para explicar ciertas propiedades de algunos planetas cálidos de tipo subneptuniano con densidades promedio que implican una densa atmósfera de hidrógeno y un océano profundo de agua líquida. Sin embargo, actualmente no es posible observar directamente un océano bajo la envoltura de hidrógeno de un mundo de este tipo.
El segundo problema es que desconocemos si dichos océanos podrían ser habitables. Un mundo hicéano sería cálido, y aunque las condiciones extremas bajo la capa de hidrógeno impedirían la evaporación del océano, no se sabe con certeza si sería demasiado cálido para la vida tal como la conocemos. Sin embargo, la detección de haluros de metilo en la atmósfera de un posible mundo hicéano sería un fuerte indicio de que podría existir vida en las profundidades del océano. Si existiera vida en un mundo así, tendría que respirar hidrógeno, no oxígeno.
“Si los encontráramos, estos microbios serían anaeróbicos”, dijo Schwieterman. “Estarían adaptados a un entorno muy diferente, y no podemos concebir cómo sería eso, salvo decir que estos gases son un resultado plausible de su metabolismo”.
La vida anaeróbica —es decir, formas de vida que se las arreglan sin oxígeno— existe en la Tierra, por lo que no sería realmente ajena a la vida en nuestro planeta, incluso si el entorno en el que viviría lo fuera. Los mundos similares a la Tierra que orbitan enanas rojas podrían escasear, ya que estas son pequeñas bestias feroces, propensas a liberar ráfagas de radiación intensa que pueden destruir la atmósfera de un planeta similar a la Tierra. Sin embargo, los mundos hicéanos, protegidos por sus densas atmósferas de hidrógeno, podrían ser menos vulnerables a los ataques de su estrella. Por lo tanto, podría ser que los mundos hicéanos sean donde reside la vida en los sistemas de enanas rojas, y dado que las enanas rojas constituyen aproximadamente tres cuartas partes de todas las estrellas en nuestra galaxia, la Vía Láctea, podría haber muchos más mundos hicéanos habitables en el cosmos que mundos similares a la Tierra.
La investigación del equipo de Leung se publicó el 11 de marzo en The Astrophysical Journal Letters.
Fuente: Live Science.
