Un sistema con 7 planetas es el nuevo interés en la búsqueda de vida más allá de la Tierra

El sistema planetario TRAPPIST-1e es el nuevo objetivo de investigación en la búsqueda de vida más allá de la Tierra considerando el entorno de la Tierra cuando era más joven.

sistema de sol y exoplanetas
El estudio del entorno temporal remoto de la Tierra puede mostrarnos si hay vida en un exoplaneta en el sistema TRAPPIST-1

La búsqueda de vida más allá de la Tierra es uno de los temas más candentes de la astronomía actual. La curiosidad de saber si estamos solos en el universo o no es algo compartido entre los seres humanos. Con los avances tecnológicos con telescopios y sondas más potentes, la búsqueda ha ganado aún más interés tanto por parte del público como de la comunidad científica.

Por supuesto, la base para la búsqueda de vida más allá de la Tierra es nuestro propio planeta y la evolución de la vida aquí. Los exoplanetas con una atmósfera, composición y entorno similares a los de la Tierra son actualmente los principales objetivos de investigación. Esto incluye exoplanetas que orbitan alrededor de estrellas similares al Sol y se encuentran en la zona habitable de la estrella respectiva.

Un artículo enviado recientemente a una revista científica considera que la búsqueda de vida debe tener en cuenta otras etapas del planeta Tierra. La idea es considerar planetas que tienen un ambiente similar al de cuando la Tierra era más joven y con mayor cantidad de CO2, por ejemplo. Esto podría dar una dirección de dónde podría estar la vida en las primeras etapas.

Exoplanetas

Los planetas que no están en el Sistema Solar se llaman exoplanetas. Actualmente se han observado y catalogado más de 5.000 exoplanetas. Los tipos de exoplanetas difieren desde gigantes gaseosos como Júpiter y Saturno hasta planetas rocosos como la Tierra y Marte. Dependiendo de su tamaño, se les llama supertierra, subneptuno y otros.

Las supertierras son objetos más masivos que el planeta Tierra pero más pequeños que Neptuno y Urano con masas entre 2 y 10 veces la masa de la Tierra.

Observar exoplanetas no es una tarea fácil. Una de las técnicas más utilizadas es la de los transitorios, que analiza cuánto la luminosidad de la estrella disminuye a medida que el exoplaneta pasa por delante. Para ello es necesario observar la hora y el lugar exactos. Otra posibilidad es observar la interacción gravitacional de las estrellas con sus planos y cómo cambia la velocidad radial.

Sistema TRAPPIST-1

El sistema de exoplanetas más famoso se llama TRAPPIST-1, descubierto en 2016 con 3 exoplanetas. Hoy en día, se sabe que el sistema tiene un total de 7 exoplanetas. Se encuentra a unos 39 años luz de distancia y está compuesto por una estrella enana roja central. Los planetas se nombran con las letras b a h.

imagen en donde se compara el tamaño de algunos exoplanetas con el de la Tierra
Comparación de exoplanetas del sistema TRAPPIST-1 con la Tierra. Crédito: ESA.

Debido a que es una enana roja, la zona habitable de TRAPPIST-1 es considerablemente diferente de la zona habitable del Sol. Además, una enana roja tiene emisiones mucho más bajas que las del Sol y es posible que no pueda soportar la fotosíntesis en uno de los planetas. Otro problema es la variabilidad que tienen las enanas rojas con la generación de llamaradas más frecuentes.

Evolución de la Tierra

El artículo presentado al MNRAS sugiere utilizar diferentes épocas del pasado de la Tierra para compararlas con el entorno del exoplaneta TRAPPIST-1e. La idea es tener en cuenta que la vida tardó en evolucionar y pasó por fases en la Tierra en las que el ambiente era extremo, principalmente durante los últimos 4 mil millones de años.

Al analizar épocas entre hace 4 y 2 mil millones de años, se estima que la Tierra tenía una gran cantidad de dióxido de carbono y metano, así como otros gases presentes en las erupciones volcánicas. En aquella época existían organismos más simples y sólo en los últimos 2 mil millones de años evolucionaron hacia organismos más complejos.

Biofirmas

Por tanto, la idea sería buscar biofirmas en planetas que tengan ambientes similares al de la Tierra durante una era remota. Las biofirmas son evidencia indirecta de la presencia de vida en otra estrella. Pueden existir diferentes tipos de biofirmas, las más comunes son las químicas.

composición atmosférica de un exoplaneta
Composición de la atmósfera de un exoplanetas obtenida por el telescopio espacial James Webb. Crédito: NASA.

Las biofirmas químicas están asociadas con la presencia de carbono además de oxígeno y metano. También se consideran gases y moléculas que sólo se producen en procesos biológicos. Desde 2022, el telescopio James Webb observa el espectro de las atmósferas de los exoplanetas en busca de biofirmas.

Comparación con TRAPPIST-1e

Para compararlas con las observaciones del exoplaneta TRAPPIST-1e, el equipo de astrónomos consideró formas de vida simples en una fase de la Tierra donde habría abundancia de hidrógeno y monóxido de carbono. Con esto, es posible estimar qué biofirmas se observarían en un escenario como este.

Uno de los resultados es que habría un aumento de metano (CH4) debido a los procesos biológicos provocados por estas formas de vida. El CH4 podría ser una pista de firma biológica a buscar en exoplanetas que tienen entornos similares al estudiado como TRAPPIST-1e.

Fuentes y referencias de la noticia:

Eager-Nash et al. 2024 Biosignatures from pre-oxygen photosynthesising life on TRAPPIST-1e arXiv.