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La presencia de metano podría indicar la presencia de vida bajo determinadas circunstancias.

Los humanos no tenemos ni idea sobre la abundancia de vida en el Universo. Puede que seamos uno de los pocos ejemplos, incluso que seamos el único. O, por el contrario, podría ocurrir que el Universo bullera de vida. Cualquiera de las posibilidades es fascinante.

Por primera vez en las historia estamos cerca de saber algo más sobre esto, aunque solamente sea una establecimiento de cotas a la presencia de vida. Los nuevos telescopios, tanto en tierra firme como en el espacio, van a empezar a tener potencia suficiente como para obtener espectros de atmósferas de exoplanetas. La idea es buscar biomarcadores en ellos, indicadores de ciertos compuestos químicos, que nos indiquen que allí hay vida.

El problema es saber qué bioindicadores o combinaciones de ellos sería los más adecuados y, sobre todo, si seríamos capaces de detectarlos.

Un nuevo estudio realizado por científicos de la UC Santa Cruz sugiere que si la vida es abundante, el metano atmosférico puede ser el primer signo de vida más allá de la Tierra detectable por los astrónomos. Aunque los procesos no biológicos pueden generar metano, este estudio establece un conjunto de circunstancias en las que se podría presentar un caso convincente a favor de la actividad biológica como fuente de metano en la atmósfera de un planeta rocoso.

Esto es especialmente notable porque el metano es uno de los pocos signos potenciales de vida que podrían detectarse fácilmente con el Telescopio Espacial James Webb, que comenzará las observaciones a finales de este año.

«A menudo se habla del oxígeno como una de las mejores firmas biológicas, pero probablemente será difícil de detectar con JWST», dice Maggie Thompson (UC Santa Cruz).

A pesar de que la existencia previa de algunos estudios sobre biomarcadores de metano, no se ha realizado una evaluación actualizada de las condiciones planetarias necesarias para que el metano sea un buen biomarcador.

«Queríamos proporcionar un marco para interpretar las observaciones, por lo que si vemos un planeta rocoso con metano, sabemos qué otras observaciones se necesitan para que sea una firma biológica persuasiva», dice Thompson.

El estudio examina una variedad de fuentes no biológicas de metano y evalúa su potencial para mantener una atmósfera rica en metano. Estas incluyen volcanes, reacciones en entornos tales como dorsales oceánicas, fumarolas hidrotermales, zonas de subducción tectónica e impactos de cometas o asteroides.

El caso del metano como firma biológica se deriva de su inestabilidad en la atmósfera. Debido a que las reacciones fotoquímicas destruyen el metano atmosférico, debe reponerse constantemente para que se mantenga a niveles altos.

«Si se detecta una gran cantidad de metano en un planeta rocoso, por lo general se necesita una fuente masiva para explicarlo. Sabemos que la actividad biológica crea grandes cantidades de metano en la Tierra y que probablemente también lo hizo en la Tierra primitiva porque producir metano es algo bastante fácil de hacer metabólicamente», dice Joshua Krissansen-Totton (UCSC).

Sin embargo, las fuentes no biológicas no podrían producir tanto metano sin generar también otras pistas observables sobre sus orígenes. La desgasificación de los volcanes, por ejemplo, agregaría tanto metano como monóxido de carbono a la atmósfera, mientras que la actividad biológica tiende a consumir fácilmente monóxido de carbono. Los investigadores descubrieron que los procesos no biológicos no pueden producir fácilmente atmósferas planetarias habitables ricas en metano y dióxido de carbono y con poco o nada de monóxido de carbono.

El estudio resalta la necesidad de considerar el contexto planetario completo al evaluar posibles indicadores biológicos. Los investigadores concluyeron que, para un planeta rocoso que orbite una estrella similar al Sol, es más probable que el metano atmosférico se considere un fuerte indicio de vida si la atmósfera también tiene dióxido de carbono y poco o nada monóxido de carbono.

«Una molécula no te dará la respuesta, debes tener en cuenta el contexto completo del planeta. El metano es una pieza más del rompecabezas, pero para determinar si hay vida en un planeta, debes considerar su geoquímica, cómo interactúa con su estrella y los muchos procesos que pueden afectar la atmósfera de un planeta en escalas de tiempo geológicas», dice Thompson.

El estudio considera una variedad de posibilidades de «falsos positivos» y proporciona pautas para evaluar los biomarcadores de metano.

«Hay dos cosas que podrían salir mal: podría malinterpretar algo como una firma biológica y obtener un falso positivo, o bien se podría pasar por alto algo que es un indicador biológica real. Con este documento, queríamos desarrollar un marco para ayudar a evitar ambos errores potenciales con el metano», dice Krissansen-Totton.

Agrega que todavía queda mucho trabajo por hacer para comprender completamente cualquier detección futura de metano y que este estudio se centra en los falsos positivos más obvios para el metano como firma biológica. dijo.

«Las atmósferas de los exoplanetas rocosos probablemente nos sorprenderán y tendremos que ser cautelosos en nuestras interpretaciones. El trabajo futuro debería tratar de anticipar y cuantificar mecanismos más inusuales para la producción de metano no biológico», finaliza.

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Fuentes y referencias:
Artículo original.
Ilustración: Peter Sawyer, Smithsonian Institution.