Vida en enanas rojas: el papel de la vegetación

La búsqueda de vida en enanas rojas es una cuestión compleja. Son las estrellas más abundantes del universo. Así que no es extraño que los científicos intenten determinar si podrían tener vida. A fin de cuentas, el hallazgo cambiaría diametralmente nuestra concepción de la vida en el cosmos…

Los biomarcadores y el borde rojo

Buscando vida en enanas rojas

Concepto artístico de un planeta habitable alrededor de una enana roja (izquierda) y la Tierra en su juventud (derecha).
Crédito: ABC/NINS.

Cuando pensamos en las señales de posible vida en otros mundos, la vegetación suele aparecer de una forma u otra. La espectroscopia, un método que consiste en analizar la luz tras pasar por la atmósfera de un planeta, es muy útil. Nos da la posibilidad de estudiar el tránsito de un exoplaneta y estudiar buscar biomarcadores. Es decir, gases que se hayan acumulado en la atmósfera a causa de la actividad biológica.

En esta parte, es donde la vegetación entra de una manera interesante. La fotosíntesis nos ofrece una opción más a considerar. Absorben la luz del espectro visible, pero no la luz infrarroja. Esta última, en su lugar, simplemente es reflejada. Por lo que tenemos algo que podríamos buscar en otros planetas. Si se compara la intensidad de la luz con su longitud de onda, verás que hay una caída muy pronunciada en algo llamado el borde rojo.

Aparece cuando se pasa de las longitudes más largas del infrarrojo a la parte visible de la luz. En el caso de la vegetación de la Tierra, se encuentra en la longitud de 700-760 nm. Así que, la idea no podría ser más sencilla. ¿Y si encontrásemos una manera de convertir este conocimiento, que ya tenemos por nuestro planeta, en una forma práctica de buscarla en otros planetas? ¿Dónde encontraríamos ese borde rojo en planetas que girasen alrededor de otras estrellas?

La vida en enanas rojas

Un exoplaneta alrededor de una enana roja de tipo M.
Crédito: M. Weiss/CfA

La pregunta no es retórica. Es, precisamente, lo que ha hecho un grupo de científicos en el Centro de Astrobiología del Instituto Nacional de Ciencia Natural de Japón. El equipo, liderado por Kenji Takizawa, se ha preguntado cómo podría servirnos para ayudar a encontrar vida en enanas rojas. Estas estrellas tienen una temperatura superficial mucho más baja que el Sol, y emiten con mayor intensidad en la longitud de onda cercana al infrarrojo que en la visible.

Si suponemos que la vegetación, en un entorno así, evolucionaría para utilizar los fotones más abundantes, deberíamos encontrarnos un desplazamiento de ese borde rojo acorde. Al menos en teoría. Es decir, en la Tierra, las plantas absorben parte de la luz visible, pero no la infrarroja. Sin embargo, en un planeta alrededor de una enana roja, donde los fotones más abundantes serían los infrarrojos, cabe esperar que puedan absorber esos fotones en su lugar.

Sin embargo, según los investigadores, es posible que esa correlación no se dé. Solo la luz azul, y verde, es capaz de penetrar más allá de unos pocos metros de profundidad en el agua. Por lo que es posible que la luz visible tenga un papel importante. Este conocimiento es muy útil. En un futuro cercano, comenzaremos a utilizar herramientas como el Telescopio Europeo Extremadamente Grande para buscar posibles biomarcadores en planetas alrededor de otras estrellas.

El papel de los organismos fotótrofos

Una alga, un organismo fotótrofo acuático.
Crédito: Wikimedia Commons/Neon_ja

La pregunta es simple. ¿Qué efecto tiene la radiación de una estrella en ese borde rojo que nos puede ayudar a detectar vida? Los autores del estudio creen que los primeros organismos fotótrofos (aquellos que tienen la capacidad de usar los fotones de la luz de una estrella como una fuente de energía) habrán evolucionado bajo el mar, utilizando solo la luz que llega hasta ellos en la longitud de onda visible.

Para poner a prueba sus teorías, han utilizado como modelo la estrella AD Leonis. Es una enana roja que se encuentra a solo 16 años-luz de distancia. En ese modelo, Takizawa y su equipo han añadido un hipotético planeta como la Tierra, con la misma cantidad de luz recibida, en la zona habitable de esa estrella. Permitiendo que se pueda comparar las condiciones de luz que tendría ese hipotético planeta con el nuestro.

El estudio predice que, tanto bajo el agua como en superficie, aparecerían organismos fotosintéticos. También se pregunta si los organismos fotótrofos, en superficie, podrían evolucionar en la dirección del espectro infrarrojo, distanciándose de los que organismos fotótrofos marinos, que habrían evolucionado utilizando la luz visible que llegaría allí. Pero hay una lectura muy interesante, de nuevo, fijándose en nuestro planeta.

La comparación con la Tierra

Las plantas y árboles son organismos fotótrofos terrestres.
Crédito: Oliver Herold

En el agua, a una profundidad inferior a un metro, los autores creen que habría una abundancia de radiación infrarroja. Así que podría suceder, que en su evolución, los organismos tengan un estímulo para utilizarla. Sin embargo, la historia de nuestra Tierra nos dice otra cosa, y puede servir a la hora de pensar en la posibilidad de que haya vida en enanas rojas. Especialmente cuando hablamos de vida vegetal.

Según los investigadores, la formación de la capa de ozono en la Tierra, antes de la aparición de plantas en la superficie terrestre, permitió que colonizarán rápidamente la superficie, a salvo de los efectos de la radiación ultravioleta. Fue una transición muy rápida de algas acuáticas a plantas en superficie. Y ese cambio se produjo sin que hubiese un cambio en la maquinaria fotosintética de los organismos.

Eso sí, los investigadores han calculado que las algas verdes podrían adaptarse a la radiación de una enana roja. Sin embargo, sería un método menos productivo que el de los organismos fotótrofos que usen radiación cercana al infrarrojo. Así que es posible que las primeras plantas en la superficie de un hipotético exoplaneta muestren un borde rojo de 700-760nm, como en la Tierra.

Un cambio que se daría en superficie

Próxima Centauri, la estrella más cercana al Sistema Solar, es una enana roja de clase M.
Crédito: ESA/Hubble & NASA

Utilizar la radiación infrarroja en el agua no sería fácil para los organismos fotótrofos. Se verían expuestos a cambios en la intensidad de la luz, y la calidad, muy pronunciados al acercarse a la superficie. Por ello, parece lógico suponer que la adaptación para utilizar el espectro cercano al infrarrojo sea posterior. Tendría lugar ya en la superficie, donde el cambio al que se enfrentarían los organismos sería mucho más pequeño.

Así que, a la hora de buscar vida en enanas rojas, parece una buena idea tener en mente lo que menciona este estudio. Los astrónomos necesitarán observar un espectro mucho más amplio para poder buscar vida en enanas rojas. Las futuras misiones necesitarán la capacidad de analizar el espectro de posibles exoplanetas en un rango de longitud de onda amplio. Desde menos de 700 nm a más de 1.110 nm. De esta manera, se tendrá en cuenta la posibilidad de que la posición del borde rojo cambie.

Este estudio es uno más de los muchos que se han publicado últimamente sobre la búsqueda de vida en enanas rojas. Sin duda habrá más, y nadie debe sorprenderse. Las enanas rojas son, de largo, las estrellas más abundantes del universo. Descubrir si pueden tener vida, o no, no es una cuestión baladí. Pueden tener la llave para descubrir cómo de abundantes son los mundos que, como el nuestro, tienen vida…

El estudio es Takizawa et al.; “Red-edge position of habitable exoplanets around M-dwarfs”. Publicado en la revista Scientific Reports el 8 de agosto de 2017. Puede ser consultado íntegramente en este enlace.

Referencias: Centauri Dreams

Alex Riveiro

Amante de la astronomía. Hablo de todo lo relacionado con el universo y sus conceptos de una manera amena y sencilla. Desde los púlsares hasta la historia de la astronomía en Al-Andalus.

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1 respuesta

  1. Arnoldo De la Hoz dice:

    Leído, tío. De hecho, casi lo vuelvo a leer.

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