Este artículo fue publicado originalmente en The Conversation. La publicación contribuyó con el artículo a Expert Voices: Op-Ed & Insights de Space.com.
Vivimos en una época muy apasionante: las respuestas a algunas de las preguntas más antiguas que la humanidad ha concebido están a nuestro alcance. Una de ellas es si la Tierra es el único lugar que alberga vida.
te puede gustar
Pero, ¿podemos utilizar telescopios para detectar si alguno de estos mundos distantes también alberga vida? Un método prometedor es analizar los gases presentes en las atmósferas de estos planetas.
Actualmente conocemos más de 6.000 exoplanetas. Con tantos ya catalogados, hay varias maneras de delimitar qué mundos son los más prometedores para la biología. Utilizando la distancia del planeta a su estrella anfitriona, por ejemplo, los astrónomos pueden calcular su temperatura probable.
La Tierra es el único planeta del sistema solar con océanos de agua líquida en su superficie, por lo que temperaturas suaves son un posible requisito para un planeta habitable. El hecho de que un planeta tenga la temperatura correcta para el agua líquida está fuertemente influenciado por la presencia y naturaleza de la atmósfera del planeta.
Sorprendentemente, podemos identificar moléculas presentes en las atmósferas de los exoplanetas. La mecánica cuántica hace que cada sustancia química atmosférica tenga su propio patrón distintivo similar a un código de barras, que deja en la luz que lo atraviesa. Al recolectar la luz de las estrellas que se ha filtrado a través de la atmósfera de un exoplaneta, los telescopios pueden ver los códigos de barras de las moléculas que componen esa atmósfera.
Para aprovechar esto, el planeta necesita transitar (pasar por delante) de la estrella desde nuestro punto de vista. Esto significa que sólo funciona para una pequeña fracción de exoplanetas conocidos.
La intensidad de la señal depende de la abundancia de la molécula en la atmósfera: más fuerte para las moléculas más abundantes y gradualmente más débil a medida que disminuye la abundancia. Esto significa que generalmente es más fácil detectar las moléculas dominantes, aunque no siempre es así. Algunos de los códigos de barras son intrínsecamente fuertes, mientras que otros son débiles.
Por ejemplo, la atmósfera de la Tierra está dominada por el nitrógeno diatómico (N₂), pero esta molécula tiene un código de barras débil en comparación con el oxígeno diatómico (O₂), el ozono (O₃), el dióxido de carbono (CO₂) y el agua (H₂O), mucho menos abundantes.
te puede gustar
Detectando moléculas
El Telescopio Espacial James Webb (JWST) es un gran telescopio espacial que capta luz en longitudes de onda infrarrojas. Se ha utilizado para sondear las atmósferas de una variedad de exoplanetas.
La detección de huellas moleculares en la atmósfera de un exoplaneta no es del todo sencilla. Diferentes equipos de trabajadores pueden obtener resultados diferentes como consecuencia de tomar decisiones ligeramente diferentes en la forma en que manejan los mismos datos. Pero a pesar de estas dificultades, se han realizado detecciones de moléculas reproducibles y sólidas. Se han detectado moléculas simples con códigos de barras fuertes como el metano, el dióxido de carbono y el agua.
Los planetas más grandes que la Tierra pero más pequeños que Neptuno (los llamados subNeptunos) son el tipo más común de exoplaneta conocido. Fue para uno de estos planetas, K2-18b, que se hizo una audaz afirmación de que se había detectado una biofirma en 2025. El análisis detectó sulfuro de dimetilo, con una probabilidad de menos de una vez entre 1.000 de que esta detección fuera falsa.
En la Tierra, el sulfuro de dimetilo es producido por el fitoplancton de los océanos, pero se descompone rápidamente en el agua de mar iluminada por la luz solar. Como K2-18b puede ser un planeta completamente cubierto por un océano de agua, la detección de sulfuro de dimetilo en su atmósfera podría implicar un suministro continuo del mismo procedente de la vida marina microbiana allí.
Un nuevo examen de la detección de sulfuro de dimetilo K2-18b por parte de otros investigadores arroja dudas sobre esta afirmación. Lo más significativo fue la demostración realizada en 2025 por Luis Welbanks y sus colegas de la Universidad Estatal de Arizona de que la elección de los códigos de barras moleculares a incluir en el análisis afectó radicalmente los resultados.
Descubrieron que numerosas alternativas, no exploradas en el artículo original, proporcionaban ajustes igualmente buenos o mejores a los datos medidos.
Para planetas del tamaño de la Tierra que presumiblemente son rocosos, es bastante difícil detectar una atmósfera con JWST. Sin embargo, el futuro es prometedor, ya que una serie de misiones planeadas nos permitirán aprender mucho más sobre planetas que pueden ser similares a la Tierra.
Próximas misiones
Con un lanzamiento previsto para 2026, el telescopio Platón de la Agencia Espacial Europea identificará planetas mucho más similares a la Tierra y adecuados para la espectroscopía de transmisión que los que conocemos actualmente.
El telescopio espacial Nancy Grace Roman de la NASA, cuyo lanzamiento está previsto para 2029, será pionero en técnicas coronagráficas que permitirán cancelar la luz de las estrellas para poder estudiar directamente los planetas mucho más tenues que orbitan estrellas cercanas.
El telescopio Ariel de la Agencia Espacial Europea, cuyo lanzamiento está previsto para 2029, es una misión de espectroscopia de transmisión dedicada, diseñada para tener la capacidad de determinar las composiciones de las atmósferas de los exoplanetas.
El Observatorio de Mundos Habitables (HWO) de la NASA se encuentra actualmente en las etapas de planificación. Esta misión utilizará un coronógrafo para estudiar alrededor de 25 planetas similares a la Tierra, en busca de una variedad de características distintivas de habitabilidad.
HWO tendrá una amplia cobertura de longitudes de onda desde el ultravioleta hasta el infrarrojo cercano. Si un gemelo de la Tierra estuviera orbitando una de las estrellas cercanas de HWO, el telescopio recogería la luz estelar reflejada por el planeta. Esta luz estelar reflejada incluiría firmas de códigos de barras de oxígeno diatómico (O₂) y otros gases característicos de la atmósfera de nuestro planeta. También revelaría una firma de la luz de las estrellas absorbida por las plantas fotosintetizadoras: el llamado “borde rojo de la vegetación”.
La superficie de la Tierra se divide en tierra y océanos, que reflejan la luz de manera diferente. HWO podría reconstruir un mapa de baja resolución de la superficie a partir de los cambios en la luz reflejada a medida que los continentes y océanos giran dentro y fuera de la vista.
Así que el futuro parece muy prometedor. Con el lanzamiento de la nave espacial en los próximos años, podríamos acercarnos a la cuestión de si la Tierra es la única que alberga vida.