El telescopio LIFE de próxima generación podría detectar algunas biofirmas interesantes

El proyecto Large Interferometer for Exoplanet (LIFE) es un ambicioso plan para construir un telescopio espacial con cuatro espejos independientes. El conjunto permitirá que los espejos individuales se acerquen o se alejen entre sí, de forma similar a como funciona un conjunto muy grande (VLA) con antenas de radio. LIFE aún se encuentra en la etapa inicial de planificación, por lo que probablemente pasarán décadas antes de que se construya, pero el equipo de LIFE ya está buscando formas en que se pueda descubrir vida en otros mundos. Gran parte de esto se centra en la detección de biomoléculas en atmósferas exoplanetarias.

Estudios anteriores han analizado simulaciones de cómo aparecería nuestro sistema solar como un sistema exoplanetario. Si los astronautas utilizaran LIFE para observar nuestro sistema solar desde una distancia de 10 parsecs (unos 32 años luz), el conjunto podría observar directamente Venus, la Tierra y Marte. Utilizando un proceso conocido como descomposición por síntesis espacial (PSSD), LIFE también podrá detectar varias moléculas esenciales en sus atmósferas, como el agua y el dióxido de carbono.

Una simulación del sistema solar interior tal como se ve en vida. Crédito: Iniciativa Life/Matsuo et al.

Por supuesto, se espera que muchos mundos potencialmente habitables contengan cantidades atmosféricas de estas moléculas, pero esto no indica necesariamente la presencia de vida. Se presentarán argumentos más sólidos a favor de la existencia de vida si los astrónomos pueden descubrir moléculas más complejas de origen biológico, lo que significa que es poco probable que se hayan formado mediante algún proceso geológico.

Este nuevo estudio se centra en tres tipos de moléculas: óxido nitroso (N2O), también conocido como gas de la risa, cloruro de metilo (CH3Cl), bromuro de metilo (CH3cloro). Estos tres elementos son producidos por la biología oceánica en la Tierra, por lo que su presencia en la atmósfera de un exoplaneta sería un indicador razonable de la presencia de vida. Basándose en sus simulaciones, los autores sostienen que LIFE podrá detectar estas moléculas en la atmósfera de mundos ubicados a 5 parsecs de la Tierra y debería poder recopilar suficientes datos dentro de 10 a 100 días de tiempo de observación. Un sistema cercano como Proxima Centauri, a sólo 4 años luz de la Tierra, sólo requeriría unos días de observación. Pero incluso para un sistema más distante como Trappist-1, que está a 40 años luz de distancia, LIFE tiene buenas posibilidades de ser detectado si se le da tiempo suficiente.

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El interferómetro de grandes exoplanetas es actualmente uno de los proyectos que está estudiando la Agencia Espacial Europea, pero también se están proponiendo otros proyectos de búsqueda de vida. Pasarán años antes de que se apruebe LIFE u otra misión, y una década o más antes de que se lance. Pero se necesitan estudios como este para tomar esas decisiones. La búsqueda continúa y encontrar vida en un exoplaneta puede ser sólo cuestión de tiempo.

referencia: Matsuo, Taro y col. «El gran interferómetro para exoplanetarios (LIFE)-XI. Síntesis de fase espacial para la detección y caracterización de planetas.«. Astronomía y astrofísica. 678 (2023): A97.

referencia: Angerhausen, Daniel y col. “Gran Interferómetro para Exoplanetarios (LIFE): XII. Potencial de detección de biofirmas culminantes en el infrarrojo medio: respiración extrasolar del gas de la risa y halógenos metílicos.» preimpresión de arXiv arXiv:2401.08492 (2024).

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