Los científicos identifican los mejores exoplanetas para la vida similar a la Tierra

Concepto artístico de Kepler 452b, uno de los exoplanetas del nuevo estudio. Imagen a través de NASA Ames / JPL-Caltech /T. Pyle.

Ahora se están descubriendo miles de exoplanetas; hay3.815 confirmados al 1 de agosto de 2018- pero ¿cuántos de ellos tienen las condiciones adecuadas para vivir?

Los datos hasta ahora muestran que los planetas más comunes son super-Tierras (más grandes que la Tierra pero más pequeños que Urano o Neptuno) y los más pequeños, más parecidos a la Tierra. Algunos de ellos están en sus estrellas 'habitable zones, donde las temperaturas podrían permitir que exista agua líquida. Pero la habitabilidad depende de una variedad de factores, incluida la temperatura, el agua disponible, la composición, el clima estable, etc. Ahora, los científicos han identificado un grupo de exoplanetas que tienen las mismas condiciones químicas que se cree que dieron lugar a la vida en la Tierra. Los hallazgos fueron anunciados el 1 de agosto de 2018 por elUniversidad de Cambridge.

El nuevo estudio, realizado por investigadores de la Universidad de Cambridge y el Laboratorio de Biología Molecular del Consejo de Investigación Médica (MRC LMB), ha sido publicado en larevisado por paresdiarioAvances de la ciencia. y sugiere que las estrellas con suficienteluz ultravioleta (UV)podría ayudar a que la vida comience en cualquier planeta habitable de la misma manera que probablemente se desarrolló en la Tierra. Se sabe que la luz ultravioleta impulsa reacciones químicas que pueden producir los componentes básicos de la vida. De acuerdo aPaul Rimmer, investigador postdoctoral con afiliación conjunta en el Laboratorio Cavendish de Cambridge y el MRC LMB, y primer autor del artículo:

Este trabajo nos permite delimitar los mejores lugares para buscar vida. Nos acerca un poco más a abordar la cuestión de si estamos solos en el universo.

Algunos de los exoplanetas identificados en el nuevo estudio, en las zonas habitables de sus estrellas, podrían tener condiciones adecuadas para el surgimiento de vida similar a cómo se cree que ocurrió en la Tierra. Imagen a través de Paul Rimmer.

Los planetas identificados hasta ahora tienen estrellas con suficiente luz ultravioleta y también se encuentran dentro de las zonas habitables de sus estrellas. Esto no garantiza que exista vida en ninguno de ellos, pero significa que son buenos candidatos, al menos hasta que se sepa más sobre ellos. Si las condiciones en cualquiera de ellos son o fueron similares a las de la Tierra primitiva, entonces las posibilidades de que haya comenzado la vida son mayores.

El nuevo artículo reúne los campos de la química orgánica y la investigación de exoplanetas, basándose en el trabajo deJohn Sutherland, que estudia el origen químico de la vida en la Tierra y es coautor del nuevo artículo.

Sutherland es conocido por otro artículo, publicado en 2015, que argumentó que el cianuro era un ingrediente necesario en elprimordial soupde donde se cree que se originó toda la vida en la Tierra. Eso puede parecer contradictorio, pero su hipótesis sugirió que el carbono de los meteoritos interactuó con el nitrógeno en la atmósfera para formarcianuro de hidrógeno. El cianuro de hidrógeno luego llovió a la superficie, donde interactuó con otros elementos, impulsado por la luz ultravioleta del sol. Según Sutherland, fueron las sustancias químicas producidas a partir de estas interacciones las que generaron los componentes básicos deARN, un pariente cercano del ADN, que la mayoría de los biólogos creen que fue la primera molécula de vida en transportar la información química necesaria para la vida. El grupo de investigación de Sutherland pudo recrear las reacciones químicas bajo lámparas UV, generando los precursores de lípidos, aminoácidos y nucleótidos, todas partes esenciales de las células vivas. Como explicó Rimmer:

Me encontré con estos experimentos anteriores y, como astrónomo, mi primera pregunta siempre es qué tipo de luz estás usando, que como químicos no habían pensado realmente. Comencé midiendo la cantidad de fotones emitidos por sus lámparas, y luego me di cuenta de que comparar esta luz con la luz de diferentes estrellas era el siguiente paso sencillo.

El sol visto en luz ultravioleta (UV). La investigación muestra que los rayos ultravioleta eran necesarios para ayudar a que la vida se desarrollara por primera vez en la Tierra primitiva. Imagen a través de NASA / SDO / AIA.

Los grupos de Rimmer y Sutherland querían ver qué tan rápido se podían formar los componentes básicos de la vida a partir del cianuro de hidrógeno y el sulfito de hidrógeno (también conocido comobisulfito) iones en el agua cuando se expone a la luz ultravioleta. A continuación, se repitió el mismo experimento en ausencia de luz. El experimento 'oscuro' produjo unacompuesto inerteque no se pudo utilizar para formar los componentes básicos de la vida, mientras que el experimento de la 'luz' produjo los componentes básicos necesarios. De acuerdo aDidier Queloz, del Laboratorio Cavendish:

Hay química que ocurre en la oscuridad: es más lenta que la química que ocurre en la luz, pero está ahí. Queríamos ver cuánta luz se necesitaría para que la química de la luz ganara sobre la química oscura.

El siguiente paso fue comparar esos resultados con la luz ultravioleta emitida por diferentes tipos de estrellas. Curiosamente, se descubrió que las estrellas aproximadamente a la misma temperatura que nuestro sol producían suficiente luz ultravioleta para que se formaran los bloques de construcción, mientras que las estrellas más frías no lo hacían, a menos que esas estrellas también tuvieran energía activa y fuerte.erupciones solares.Enanas rojas, el tipo más común de estrellas, son más frías, pero pueden tener intensas erupciones solares. Si bien esos pueden ser mortales para cualquier vida existente o en desarrollo, parece que también pueden ser útiles para ayudar a que la vida comience. Los planetas más ideales son los que tienen agua líquida y suficiente luz ultravioleta entrante de sus estrellas para activar la química necesaria. Como señaló Rimmer:

No estoy seguro de cuán contingente es la vida, pero dado que solo tenemos un ejemplo hasta ahora, tiene sentido buscar lugares que se parezcan más a nosotros. Existe una distinción importante entre lo que es necesario y lo que es suficiente. Los componentes básicos son necesarios, pero es posible que no sean suficientes: es posible que pueda mezclarlos durante miles de millones de años y no suceda nada. Pero quieres al menos mirar los lugares donde existen las cosas necesarias.

La zona habitable es la región alrededor de una estrella donde las temperaturas podrían permitir que el agua líquida en la superficie de un planeta rocoso como la Tierra. Sin embargo, otros factores, como la luz ultravioleta de una estrella, también influyen en la determinación de la habitabilidad de un planeta. Imagen a través de Petigura / UC Berkeley, Howard / UH-Manoa, Marcy / UC Berkeley.

Como también señaló Sutherland, ahora se estima que hay billones de planetas terrestres (rocosos) potencialmente habitables en el universo:

Me fascina tener una idea de qué fracción ha sido o podría estar preparada para la vida. Por supuesto, estar preparado para la vida no lo es todo y todavía no sabemos qué tan probable es el origen de la vida, incluso en circunstancias favorables; si es realmente poco probable, entonces podríamos estar solos, pero si no, es posible que tengamos compañía.

Varios de los planetas identificados en el estudio fueron descubiertos por elTelescopio espacial Kepler, incluyendoKepler 452b, a unos 1.400 años luz de distancia, lo que se conoce como 'primo de la Tierra'. Se estima que tiene una masa cinco veces mayor que la de la Tierra, es probable que sea rocosa y orbita dentro de la zona habitable de su estrella similar al sol. Se considera uno de los exoplanetas más potencialmente habitables, aunqueun estudioeste año afirma que todavía es un planeta candidato y aún no está confirmado, aparte de Kepler. Desafortunadamente, también está demasiado lejos para que los telescopios actuales analicen su atmósfera en la búsqueda de posiblesbiomarcadores.

Rimmer también ha escrito un artículo paraLa conversacióndetallando el trabajo del equipo de investigación en este nuevo estudio.

En pocas palabras: de los miles de exoplanetas descubiertos hasta ahora, los científicos han identificado algunos que podrían tener las condiciones ideales, con las temperaturas adecuadas y suficiente luz ultravioleta, para que la vida se arraigue de una manera similar a como se cree que lo hizo en la Tierra. Tierra primitiva.

Fuente:El origen de los precursores de ARN en exoplanetas

VíaUniversidad de Cambridge