Un nuevo estudio plantea que, con la ayuda del Telescopio de Mundos Habitables, podría ser posible descubrir océanos verdes y Tierras moradas. Es decir, mundos rocosos, en la zona habitable de sus respectivas estrellas, pero en torno a un tipo de astro muy diferente, para lograrlo necesitará cumplir ciertos requisitos…
Océanos verdes y Tierras moradas con un futuro telescopio
La primera fase del desarrollo de un gran telescopio implica muchas negociaciones para intentar contentar a todas las partes que quieren algo del proyecto. También para intentar satisfacer a los gestores financieros, que quieren reducir el coste todo lo posible. Generalmente, esas negociaciones se llevan a cabo con trabajos que describen qué haría falta para cumplir los objetivos de la misión. En ellos se suele sugerir el tipo de instrumentación y sistemas requeridos para conseguirlo. Uno de esos trabajos es el que centra la atención de este artículo.
Viene del Living Worlds Working Group, encargado de definir las características del Telescopio de Mundos Habitables (HWO, por sus siglas en inglés). Será uno de los telescopios de búsqueda de exoplanetas más ambiciosos del mundo (si llega a convertirse en realidad). En estos momentos, está en una fase temprana de desarrollo. En el documento, el grupo explica que para cumplir los objetivos marcados en el Informe Decenal que pidió la creación del telescopio, el HWO debe tener una relación señal-ruido extremadamente alta, y ser capaz de capturar un espectro de luz muy amplio.
Puede parecer una perogrullada, porque más luz y mejor resolución de la señal son beneficiosas en prácticamente cualquier contexto relacionado con telescopios. Pero, en el caso del HWO, hay algunos aspectos muy concretos de los exoplanetas habitables, que va a estudiar, que exigen esa capacidad. Sus características se van a basar en lo necesario para cumplir con su capacidad de obtener imágenes directas de exoplanetas. Algo que lo diferenciará de otros grandes telescopios como James Webb (JWST). El JWST suele observar tránsitos planetarios.
La importancia del borde rojo
Es decir, el paso de un planeta por delante de su estrella desde nuestra perspectiva, para analizar su atmósfera. El HWO, en cambio, utilizará un coronógrafo para bloquear la luz de la estrella anfitriona y obtener una imagen directa del planeta. Esto permitirá ver la atmósfera del planeta (si la tiene) y también partes de su superficie, siempre que la relación señal-ruido de los instrumentos sea lo bastante alta. Pero, ¿qué podrá ver en la superficie? En la teledetección (es decir, detección remota) hay algo conocido como el borde rojo de la vegetación.
Ese «borde» muestra que las plantas absorben luz roja pero reflejan especialmente la luz del infrarrojo cercano para evitar sobrecalentarse. En espectroscopía, es algo muy llamativo porque aparece como un cambio brusco justo en el límite entre el rojo y el infrarrojo cercano. Sin embargo, esa línea solo se puede ver si el sistema es capaz de captar tanto luz visible como infrarroja cercana. Se ha planteado que otros colores (es decir, partes concretas del espectro electromagnético) también tuvieron un papel importante en la vida primitiva de la Tierra y el HWO las podría detectar.
Un caso especialmente interesante es el de las bacterioclorofilas en la fotosíntesis. Estos organismos, conocidos como fotótrofos anoxigénicos púrpura, se cree que empleaban pigmentos de retinal. Son similares a los que se usan en la proteína de visión de nuestros ojos. Los pigmentos de retinal permiten absorber luz verde, para fotosíntesis, y reflejar luz roja y azul, lo que les habría dado un aspecto púrpura a esos organismos. Aún existen descendientes de esas bacterias: principalmente en forma de halobacterias, conocidas por teñir de un morado intenso el agua de las salinas.
Océanos verdes y Tierras moradas que apuntarían a la presencia de vida
Lo más importante es que absorben luz muy dentro del espectro infrarrojo. Si el HWO observase solo en el visible, pasaría por alto por completo las señales que hubieran desvelado la existencia de esta fase del desarrollo de la vida en la Tierra. Una etapa que se plantea que pudo durar casi 1500 millones de años. Tras la fase de las bacterias púrpura llegó algo mucho más familiar en nuestro planeta: la clorofila. La vida vegetal en la superficie de un planeta sería muy visible gracias al borde rojo. Pero, curiosamente, hay otra propuesta que indica que deberíamos buscar algo verde…
Porque algunos investigadores han planteado la hipótesis del océano verde. Explican que hace entre 4000 y 2500 millones de años, las fuentes hidrotermales expulsaban enormes cantidades de hierro ferroso a los océanos. Ese hierro absorbía luz azul y roja, pero reflejaba la verde, lo que habría vuelto verdes los océanos. Las cianobacterias, una de las formas de vida dominantes de aquella época, habrían desarrollado pigmentos llamados ficobilinas para aprovechar la luz verde reflejada por el océano. Algo que podría ser un problema, pero en realidad no lo es.
Porque, aunque podría parecerse mucho a la señal de las plantas, haciendo difícil distinguir entre vegetación y cianobacterias cubriendo el océano, ambas serían señales claras de vida. Eso sí, cabe la posibilidad de que haya falsos positivos porque hay procesos no biológicos que podrían producir una señal similar. Por eso, destacan que garantizar que el HWO tenga la resolución suficiente para distinguir un mundo vivo de uno parecido a Marte debería ser un objetivo clave de la ingeniería. Esperemos que se pueda cumplir cuando llegue el momento de su construcción…
Estudio
El estudio es N. Parenteau, A. Ulses, C. Metz et al.; «Habitable Worlds Observatory Living Worlds Working Group: Surface Biosignatures on Potentially Habitable Exoplanets». Puede consultarse en arXiv, en este enlace.
Referencias: Universe Today
