Cómo descubrir exoplanetas potencialmente habitables
Investigadores del Instituto de Astrofísica de Canarias (IAC) han ideado un sistema para detectar la presencia de bacterias púrpuras en exoplanetas. Se estima que estos microorganismos de color rojizo o violáceo dominaron nuestro planeta durante el Eón Arcaico, hace unos 2.500 millones de años. El hallazgo podría constituir una herramienta útil no sólo para la detección de biomarcadores fuera del Sistema Solar, sino también para buscar ‘gemelos’ de la Tierra.
La investigación, liderada por los astrofísicos del IAC Esther Sanromá y Enric Pallé, parte de la siguiente premisa: para poder descubrir planetas potencialmente habitables puede resultar útil saber cómo distinguiría un observador fuera del Sistema Solar las marcas o huellas que sugieren la presencia de vida en la Tierra. A esta primera aproximación, el estudio del IAC añade otra cuestión: aunque la comunidad científica sea capaz de hallar un gemelo terrestre, es improbable que éste se encuentre en un estado de evolución similar a nuestro planeta. “Por ello, resulta de gran interés no sólo estudiar la Tierra en la actualidad, sino también desde una visión retrospectiva para establecer qué aspecto pudo tener hace millones de años”, subraya Sanromá, quien ha simulado esas condiciones en su tesis doctoral “The Earth through time as a template for the characterization of inhabitable exoplanets” (La evolución del planeta Tierra como ejemplo para la caracterización de planetas habitables), dirigida por Pallé.
¿Cómo hacerlo? “Actualmente –advierte esta astrofísica- no disponemos de la tecnología para estudiar atmósferas de planetas extrasolares de tamaño similar a la Tierra, pero sí se ha podido realizar la caracterización de las atmósferas de exoplanetas de mayor tamaño analizando la luz que emiten”. Siguiendo este método de trabajo, los científicos han incluido como variable el espectro que reflejan las bacterias púrpuras. “Estas bacterias fueron los primeros microorganismos fotosintéticos en habitar la Tierra –explica Pallé-, un acontecimiento que se estima ocurrió hace unos 2.500 millones de años, y tienen la capacidad de colonizar tanto medios acuáticos como terrestres, pudiendo vivir en condiciones extremas”.
Su resistencia es tal que las bacterias púrpuras han sobrevivido hasta la actualidad, una capacidad que ha hecho pensar al equipo de investigadores que formas de vida parecidas podrían estar presentes en planetas similares a la Tierra.
Reconstruyendo la Tierra arcaica
La investigación se ha centrado en la reconstrucción de nuestro planeta durante el Eón Arcaico, hace unos 3.000 millones de años, cuando las bacterias púrpuras dominaban el planeta. “En ese momento –señala Esther Sanromá-, la composición de la atmósfera era muy diferente a la actual: no tenía oxígeno y estaba compuesta fundamentalmente por vapor de agua, nitrógeno y dióxido de carbono”. El Sol tampoco brillaba de la misma forma, sino un 85% menos.
“Hemos simulado –cuenta esta investigadora- el espectro terrestre en aquella época, como si nuestro planeta fuera visto como un único punto de luz, tanto en el rango visible como en el infrarrojo cercano, considerando diferentes escenarios donde las bacterias púrpuras podrían haberse encontrado. Además, se ha incluido el efecto de las nubes, teniendo en cuenta distintos porcentajes de nubosidad”.
Los resultados del estudio muestran que las bacterias presentan un particular espectro de reflexión: “un considerable aumento en reflectividad en torno a una micra y un decrecimiento de la misma en torno a 1,3 micras”, precisa Sanromá. Esta huella puede ser vista fuera de la Tierra en función del número de bacterias presentes y la cobertura de nubes. “Si las bacterias –concluye- hubieran colonizado los continentes o tan solo las costas, su señal podría llegar a detectarse en la luz reflejada por la Tierra. En cambio, si solo hubieran sido capaces de colonizar los océanos, su presencia sería mucho más difícil de detectar”.
