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La vida podría estar evolucionando ahora mismo en los exoplanetas más cercanos

La excitación por los exoplanetas se disparó cuando se descubrieron planetas rocosos similares a la Tierra orbitando en la zona habitable de algunas de nuestras estrellas más cercanas, hasta que las esperanzas de vida se vieron frustradas por los altos niveles de radiación que bombardeaban esos mundos.

Proxima-b, a sólo 4,24 años luz de distancia, recibe 250 veces más radiación de rayos X que la Tierra y podría experimentar niveles mortales de radiación ultravioleta en su superficie. ¿Cómo podría la vida sobrevivir a un bombardeo así? Los astrónomos de la Universidad de Cornell dicen que la vida ya ha sobrevivido a este tipo de radiación feroz, y tienen una prueba: usted.

Lisa Kaltenegger y Jack O’Malley-James presentan su caso en un nuevo artículo, publicado en Monthly Notices of the Royal Astronomical Society. Kaltenegger es profesor asociado de astronomía y director del Instituto Carl Sagan de Cornell, en el que O’Malley-James es investigador asociado.

Toda la vida en la Tierra hoy en día evolucionó a partir de criaturas que prosperaron durante un asalto de radiación UV aún mayor que Proxima-b, y otros exoplanetas cercanos, actualmente soportan. La Tierra de hace 4 mil millones de años era un caos, irradiada, un desastre caliente. Sin embargo, a pesar de esto, la vida de alguna manera se ha ganado un punto de apoyo y luego se ha expandido.

Lo mismo podría estar sucediendo en este mismo momento en algunos de los exoplanetas más cercanos, según Kaltenegger y O’Malley-James. Los investigadores modelaron los ambientes UV superficiales de los cuatro exoplanetas más cercanos a la Tierra que son potencialmente habitables: Proxima-b, TRAPPIST-1e, Ross-128b y LHS-1140b.

Estos planetas orbitan pequeñas estrellas enanas rojas que, a diferencia de nuestro sol, brillan con frecuencia, bañando sus planetas en radiación UV de alta energía. Aunque no se sabe exactamente qué condiciones prevalecen sobre la superficie de los planetas que orbitan estas estrellas en antorcha, se sabe que tales erupciones son biológicamente dañinas y pueden causar erosión en las atmósferas planetarias. Los altos niveles de radiación hacen que las moléculas biológicas como los ácidos nucleicos muten o incluso se apaguen.

O’Malley-James y Kaltenegger modelaron varias composiciones atmosféricas, desde las similares a la actual Tierra hasta las atmósferas «erosionadas» y «anóxicas», aquellas con atmósferas muy delgadas que no bloquean bien la radiación UV y aquellas sin la protección del ozono, respectivamente. Los modelos muestran que a medida que las atmósferas son más delgadas y los niveles de ozono disminuyen, más radiación UV de alta energía llega al suelo. Los investigadores compararon los modelos con la historia de la Tierra, desde hace casi 4 mil millones de años hasta hoy.

Aunque los planetas modelados reciben una radiación UV más alta que la que emite nuestro propio sol hoy en día, ésta es significativamente menor que la que recibió la Tierra hace 3.900 millones de años.

Dado que la Tierra primitiva estaba habitada», escribieron los investigadores, «demostramos que la radiación UV no debería ser un factor limitante para la habitabilidad de los planetas que orbitan las estrellas M». Nuestros mundos vecinos más cercanos siguen siendo objetivos intrigantes para la búsqueda de vida más allá de nuestro sistema solar».

Una pregunta opuesta surge para los planetas que orbitan estrellas M inactivas en las que el flujo de radiación es particularmente bajo: ¿La evolución de la vida requiere los altos niveles de radiación de la Tierra primitiva?

Para juzgar la habitabilidad potencial de mundos con tasas variables de afluencia de radiación, los investigadores evaluaron las tasas de mortalidad a diferentes longitudes de onda UV de los extremófilos Deinocococcus radiodurans, uno de los organismos más resistentes a la radiación conocidos.

No todas las longitudes de onda de la radiación UV son igualmente dañinas para las moléculas biológicas: Por ejemplo, escriben los investigadores, «una dosis de radiación UV a 360 [nanómetros] necesitaría ser tres órdenes de magnitud más alta que una dosis de radiación a 260 [nanómetros] para producir tasas de mortalidad similares en una población de este organismo».

Muchos organismos en la Tierra emplean estrategias de supervivencia – incluyendo pigmentos protectores, biofluorescencia y vivir bajo el suelo, el agua o las rocas – para hacer frente a altos niveles de radiación que podrían ser imitados por la vida en otros mundos, señalan los investigadores. La vida subterránea sería más difícil de encontrar en planetas distantes sin el tipo de biosignaturas atmosféricas que los telescopios pueden detectar.

«La historia de la vida en la Tierra nos proporciona una gran cantidad de información sobre cómo la biología puede superar los desafíos de los ambientes que consideramos hostiles», dijo O’Malley-James.

Dijo Kaltenegger: «Nuestra investigación demuestra que en la búsqueda de vida en otros mundos, nuestros mundos más cercanos son blancos fascinantes para explorar.»

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