La búsqueda de vida en otros planetas recibió un gran impulso después de que los científicos descubrieron las firmas espectrales de casi 1,000 moléculas atmosféricas que pueden estar involucradas en la producción o consumo de fosfina. Este fue el resultado de un estudio de UNSW Sydney.

Los científicos han sospechado durante mucho tiempo que la fosfina, un compuesto químico formado por un átomo de fósforo rodeado por tres átomos de hidrógeno (PH3), podría proporcionar pistas sobre la vida si se encuentra en la atmósfera de pequeños planetas rocosos como el nuestro, donde se produce a través de la actividad biológica. por bacterias.

Cuando un equipo internacional de científicos afirmó el año pasado que encontraron fosfina en la atmósfera de Venus, aumentó la tentadora perspectiva de la primera evidencia de vida en otro planeta, aunque de la variedad primitiva y unicelular.

Pero no todo el mundo estaba convencido, y algunos científicos se preguntaron si la fosfina en la atmósfera de Venus era realmente producida por actividad biológica o si incluso se detectó fosfina.

Ahora, un equipo internacional dirigido por científicos de UNSW Sydney ha hecho una contribución importante a esta y la futura búsqueda de vida en otros planetas al demostrar cómo buscar moléculas relacionadas después de una detección inicial de una posible firma biológica.

En un artículo publicado hoy en la revista Límites en astronomía y ciencia espacialDescribieron cómo el equipo utilizó algoritmos informáticos para crear una base de datos de códigos de barras espectrales infrarrojos aproximados para 958 especies moleculares que contienen fósforo.

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Como dice el Dr. Laura McKemmish, de la Escuela de Química de la UNSW, explica que si los científicos están buscando evidencia de vida en otros planetas, no tienen que ir al espacio; simplemente pueden apuntar con un telescopio a ese planeta.

«Para identificar la vida en un planeta, necesitamos datos espectrales», dice.

«Con los datos espectrales correctos, la luz de un planeta puede decirle qué moléculas están en la atmósfera del planeta».

El fósforo es un elemento esencial de la vida, pero hasta ahora los astrónomos solo podían buscar una molécula poliatómica que contenga fósforo, la fosfina.

“La fosfina es una firma biológica prometedora porque solo se produce en pequeñas concentraciones a través de procesos naturales. Sin embargo, si no podemos entender cómo se produce o consume, no podemos responder a la pregunta de si es una química inusual o pequeños hombres verdes los que producen fosfina en un planeta ”, dice el Dr. McKemmish.

Con el fin de brindar información, el Dr. McKemmish reunió a un gran equipo interdisciplinario para comprender cómo se comporta el fósforo química, biológica y geológicamente, y para preguntar cómo esto puede ser estudiado de forma remota solo por moléculas atmosféricas.

«Lo mejor de este estudio fue que se reunieron científicos de diferentes campos (química, biología, geología) para responder a estas preguntas fundamentales sobre la búsqueda de vida en otros lugares que un solo campo no podía responder», dice el astrobiólogo y coautor de el estudio, el profesor asociado Brendan Burns.

Dr. McKemmish continúa: “Al principio buscamos qué moléculas portadoras de fósforo, lo que llamamos moléculas P, son las más importantes en la atmósfera, pero resulta que se sabe muy poco. Por tanto, hemos decidido estudiar un gran número de moléculas de P en fase gaseosa, que de otro modo no serían detectadas por telescopios sensibles a la luz infrarroja. «

Los datos de códigos de barras para nuevas especies moleculares generalmente se crean para una molécula a la vez, dice el Dr. McKemmish, un proceso que a menudo lleva años. Sin embargo, el equipo involucrado en esta investigación utilizó lo que se conoce como «química cuántica computacional de alto rendimiento» para predecir los espectros de 958 moléculas en unas pocas semanas.

“Si bien este nuevo conjunto de datos aún no es lo suficientemente preciso como para permitir nuevos descubrimientos, puede ayudar a prevenir asignaciones erróneas al resaltar el potencial de múltiples especies moleculares con códigos de barras espectrales similares, por ejemplo, a baja resolución con algunos telescopios, agua y alcohol indistinguibles.

“Los datos también se pueden utilizar para evaluar la facilidad con la que se reconoce una molécula. Contrariamente a la intuición, por ejemplo, sería mucho más fácil para los astrónomos extraterrestres que miran la Tierra detectar un 0,04% de CO2 en nuestra atmósfera que un 20% de O2. Esto se debe a que el CO2 absorbe la luz con mucha más fuerza que el O2, que es exactamente lo que causa el efecto invernadero en la tierra. «

VIDA EN EXOPLANETS

Independientemente del resultado del debate sobre la existencia de fosfina en la atmósfera de Venus y los posibles signos de vida en el planeta, esta última incorporación al conocimiento de lo que se puede detectar con telescopios será importante para detectar posibles signos de vida en los exoplanetas. – planetas en otros sistemas solares.

«La única forma de observar los exoplanetas y ver si hay vida es utilizar los datos espectrales recopilados de los telescopios; esta es nuestra única herramienta», dice el Dr. McKemmish.

«Nuestro trabajo ofrece un enfoque científico novedoso para rastrear la detección de biofirmas potenciales y es relevante para el estudio de la astroquímica dentro y fuera del sistema solar», dice el Dr. McKemmish. «Nuevos estudios mejorarán rápidamente la precisión de los datos y ampliarán la gama de moléculas consideradas, allanando el camino para su uso en la detección e identificación molecular futuras».

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

«Esta información llegó en un momento crítico para la astronomía», dice.

“Un nuevo telescopio infrarrojo llamado James Web Space Telescope está programado para llegar al mercado a finales de este año. Será mucho más sensible y cubrirá más longitudes de onda que sus predecesores, como el Observatorio Espacial Herschel. Necesitaremos esta información muy rápidamente para identificar nuevas moléculas en los datos. «

Ella dice que aunque el trabajo del equipo se ha centrado en los movimientos vibratorios de moléculas detectadas con telescopios que son sensibles a la luz infrarroja, actualmente están trabajando para expandir la tecnología para incluir también longitudes de onda de radio.

«Esto será importante para los telescopios actuales y nuevos, como el próximo Square Kilometer Array que se está construyendo en Australia Occidental».

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