Si la vida es abundante en el universo, el metano podría ser la primera señal de vida detectada más allá de nuestro planeta. Algo que resulta muy interesante porque, en realidad, puede tener su origen en procesos no biológicos. Un nuevo estudio explica por qué es el más atractivo…
La abundancia del metano y la vida…
Un grupo de investigadores ha definido un conjunto de circunstancias en el que, si se produjese la detección de metano en un exoplaneta, se podría pensar en un origen biológico. Es algo que resulta tremendamente atractivo porque, en los próximos años, se va a empezar a estudiar la atmósfera de exoplanetas rocosos. Además, el metano es una de las pocas biofirmas (es decir, posibles señales de vida) que podrán ser detectadas por el telescopio James Webb. Salvo imprevisto de última hora, comenzará sus observaciones en 2022.
Aunque el oxígeno es una biofirma muy atractiva, el James Webb lo va a tener difícil para detectar su presencia. Este estudio, además, supone una actualización respecto al metano como biofirma. Hace algún tiempo que no había un estudio dedicado a evaluar las condiciones necesarias para que el metano sea una buena biofirma. Por lo que los investigadores querían proporcionar un marco de trabajo para interpretar las observaciones. De forma que, si se detecta un planeta rocoso con metano, se pueda identificar si pudiera ser una señal de vida.
En el estudio, los investigadores repasan diferentes fuentes de metano no biológicas y evalúan su potencial para mantener una atmósfera rica en metano. Entre esas fuentes incluyen volcanes, reacciones en lugares como las dorsales mediooceánicas, fuentes hidrotermales y zonas de subducción, e incluso impactos de asteroides y cometas. El atractivo del metano como biofirma se debe a que en la atmósfera es inestable. Las reacciones fotoquímicas destruyen el metano en la atmósfera, por lo que tiene que ser repuesto constantemente.
Las posibles fuentes de metano (en abundancia)
Así que, explican los investigadores, si se detecta una gran cantidad de metano en un planeta rocoso, por lo general será necesaria una fuente masiva para explicarlo. La actividad biológica crea una gran cantidad de metano en la Tierra. Seguramente, en la infancia del planeta, también era así, porque el metano es relativamente fácil de crear por medio del metabolismo. Las fuentes de origen no biológico, sin embargo, no son capaces de producir esas cantidades de metano, tan grandes, sin dejar también pistas sobre su origen.
Por ejemplo, la desgasificación de los volcanes añade tanto metano como monóxido de carbono en la atmósfera. La actividad biológica, sin embargo, tiende a consumir el monóxido de carbono. Los investigadores han observado que los procesos no biológicos no pueden producir, con sencillez, atmósferas que sean ricas en metano y dióxido de carbono, pero pobres en monóxido de carbono. El estudio enfatiza la necesidad de tener en cuenta el contexto planetario en su conjunto, a la hora de evaluar posibles biofirmas.
La conclusión a la que se llega es que, en un planeta rocoso que orbite en torno a una estrella similar al Sol, el metano atmosférico debería ser tomado una fuerte señal de que pueda haber vida. Siempre y cuando esa atmósfera también tenga dióxido de carbono, el metano sea más abundante que el monóxido de carbono. Además, también será necesario descartar que su composición sea extremadamente rica en agua. Es decir, una única molécula no será suficiente para obtener una respuesta. Es necesario tener en cuenta todo el contexto.
También puede haber falsos positivos
El metano solo es una pieza del rompecabezas pero, para entender si el planeta pudiera tener vida, será necesario tener en cuenta su geoquímica, cómo interactúa con su estrella y los procesos que pueden afectar a la atmósfera en una escala geológica. El estudio también tiene en cuenta diferentes posibilidades para falsos positivos. Proporciona indicaciones para poder evaluar las detecciones de metano. Así, explican, hay dos cosas que podrían salir mal. Por un lado, una biofirma se puede interpretar mal y obtener un falso positivo.
Por otro, es posible pasar por alto algo que sea una biofirma auténtica. Por lo que, con este estudio, lo que buscan es desarrollar un marco de trabajo que permita evitar esos posibles errores con la detección de metano. De todos modos, también añaden que queda mucho por hacer para poder entender esas detecciones correctamente. El estudio se centra en los falsos positivos de metano más obvios. Los investigadores esperan que se encuentren planetas rocosos con atmósferas que resulten sorprendentes, y recuerdan que habrá que tener precaución.
Los estudios que se publiquen en el futuro, en ese sentido, deberán intentar anticiparse. Podrán cuantificar, por ejemplo, los mecanismos de producción de metano, no biológico, que resulten menos comunes. En definitiva, a pesar de que el metano puede parecer poco atractivo como biofirma (frente al oxígeno, por ejemplo) es muy intrigante por sus particularidades. El hecho de que el telescopio James Webb pueda detectarlo, en la atmósfera de mundos rocosos en torno a otras estrellas, solo hace que sea aún más atractivo…
Estudio
El estudio es «The case and context for atmospheric methane as an exoplanet biosignature». Publicado en la revista Proceedings of the National Academy of Sciences el 28 de marzo de 2022. Puede consultarse en este enlace.
Referencias: Phys
