Imagen: "Pale Blue Dot" es una fotografía de la Tierra tomada el 14 de febrero de 1990 por la Voyager 1 desde el NASA a una distancia de 3,7 mil millones de millas (6 mil millones de kilómetros) del Sol. La Tierra casi invisible es el punto azul pálido en el primer tercio del pálido rastro vertical. . Somos nosotros.".
Una biosignatura es una señal que sugiere la presencia de vida o una química particular formada por los seres vivos. Aún no hemos identificado biofirmas extraterrestres.
La búsqueda de biofirmas para detectar vida en el Universo es un área fascinante de la astrobiología.
El telescopio espacial James Webb (JWST), lanzado el 25 de diciembre de 2021, tiene la capacidad de detectar biofirmas. Está equipado con cuatro instrumentos científicos que le permiten observar exoplanetas y sus atmósferas en infrarrojo. Esta gama de longitudes de onda es particularmente interesante para la búsqueda de biofirmas, porque permite detectar moléculas orgánicas complejas que podrían ser producidas por organismos vivos. Las técnicas de observación utilizadas son espectroscopia, fotometría, polarimetría, todas ellas basadas en el análisis de la luz emitida o reflejada por los planetas.
El telescopio espacial James Webb no puede detectar rastros de vida en las superficies de exoplanetas. Para detectar rastros de vida en la superficie de exoplanetas, sería necesario poder observar el planeta directamente, sin que la atmósfera nos obstaculice. Esto requeriría un telescopio mucho más potente que el JWST.
Sólo puede observar su atmósfera.
Sin embargo, el Telescopio Espacial James Webb es capaz de observar biofirmas tanto directas como indirectas en las atmósferas de exoplanetas.
Las biofirmas directas se relacionan con la presencia de moléculas orgánicas complejas, como ácidos nucleicos, proteínas y lípidos, biomoléculas o células vivas.
Las biofirmas directas son difíciles de detectar debido a la baja luminosidad de los exoplanetas, que son mucho más pequeños que las estrellas. La luz de un exoplaneta se mezcla con la luz de su estrella anfitriona. Esto dificulta la identificación de firmas espectrales específicas de biomoléculas.
Además, las atmósferas de los exoplanetas pueden ser complejas y algunas firmas biológicas pueden confundirse con procesos no biológicos. Por ejemplo, la presencia de oxígeno en la atmósfera puede estar relacionada con procesos geoquímicos más que con procesos biológicos.
Finalmente, es muy difícil predecir qué firmas biológicas debemos buscar.
Aunque difíciles de detectar, las biofirmas directas constituirían una prueba irrefutable de vida. Debido a estos desafíos, los científicos también dependen de técnicas indirectas, como el análisis espectral de las atmósferas de los exoplanetas.
Las biofirmas indirectas se relacionan con la presencia de gases atmosféricos, como oxígeno, ozono, metano, fosfina, dióxido de azufre, dióxido de carbono o vapor de agua. Estos gases pueden ser producidos por organismos vivos. Son más fáciles de detectar, pero también más ambiguos. Sin embargo, estos rastros pueden proporcionar pistas valiosas sobre la presencia de vida, aunque no sean una prueba concluyente.
- El oxígeno (O2) de la atmósfera terrestre se produce principalmente mediante la fotosíntesis de las plantas. Detectar una gran cantidad de oxígeno en la atmósfera de un planeta podría sugerir la presencia de vida fotosintética.
-El Ozono (O3) se produce por la interacción del oxígeno con la luz ultravioleta y puede sugerir procesos biológicos activos.
- El metano (CH4) es producido por ciertos tipos de bacterias. La detección de niveles significativos de metano puede indicar procesos biológicos en curso.
- La fosfina (PH3) es un compuesto químico inorgánico, es decir, que no contiene carbono, sino que se produce de forma natural mediante la descomposición de materia orgánica, como la materia animal o vegetal en descomposición.
- El dióxido de azufre (SO2) puede ser emitido por determinadas formas de vida pero también por los volcanes como en la Tierra.
- El dióxido de carbono (CO2) es un subproducto común de la respiración y la descomposición de los organismos vivos. Una alta concentración de CO2 en la atmósfera de un exoplaneta podría indicar la presencia de vida, sin embargo la actividad volcánica también produce CO2.
- El vapor de agua (H2O) en la atmósfera también es un factor importante, porque el agua es esencial para la vida tal como la conocemos.
En resumen, si bien estos gases pueden ser biofirmas indirectas, su presencia por sí sola no es suficiente como prueba definitiva. En última instancia, la búsqueda de firmas biológicas requiere pruebas extraordinarias que respalden afirmaciones extraordinarias, como dijo Carl Sagan (1934-1996), científico y astrónomo estadounidense.
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