El metano podría tener un papel clave como elemento para determinar la presencia de vida en exoplanetas o incluso exolunas. Un estudio intenta determinar si este escenario es plausible por medio de un método al que han llamado BARBIE y que podría usarse en una misión espacial en el futuro…
BARBIE: un método para entender el papel del metano
El método ha recibido el nombre de BARBIE por las siglas en inglés de Análisis Bayesiano para la Identificación Remota de Biofirmas en exotierras) y permitiría detectar metano en planetas similares a la Tierra en el espectro óptico (visible) en el infrarrojo cercano (NIR). El estudio se apoya en otros trabajos anteriores que han utilizado BARBIE (conocidos como BARBIE 1 y BARBIE 2) y podría ayudar a científicos e ingenieros a desarrollar nuevos métodos para encontrar vida más allá del Sistema Solar, en otros lugares de la Vía Láctea.
El medio Universe Today ha hablado con Natasha Latouf (autora principal) sobre este interesante trabajo. Han hablado sobre la motivación para llevarlo a cabo, los resultados más significativos y posibles estudios posteriores. Así como los siguientes pasos para BARBIE, la importancia de la detección de metano en exoplanetas similares a la Tierra y si Natasha cree si encontraremos vida en algún momento en exoplanetas similares a la Tierra. ¿Cuál es la motivación tras el estudio? Latouf explica que han desarrollado la metodología BARBIE con un objetivo claro.
Querían investigar rápidamente grandes cantidades de parámetros y tomar decisiones documentadas sobre los puntos fuertes y débiles de esas observaciones. El metano es una biofirma contextual clave, explica Latouf, que sería muy interesante detectar, especialmente si se encuentra junto a otras biofirmas como el oxígeno. Como indica su nombre, BARBIE utiliza lo que se conoce como análisis bayesiano. Es un método estadístico utilizado para determinar resultados de probabilidad de datos basándose en los datos introducidos.
La utilidad del análisis bayesiano
Es decir, las probabilidades cambian en función de los datos introducidos. Este trabajo se apoya en otros estudios anteriores en los que se ha usado BARBIE. En ellos se investigaban parámetros que incluían la observación de exoplanetas en el espectro visible, con parámetros planetarios como la presión en superficie, el albedo, gravedad y abundancia de agua, oxígeno y ozono. Sin embargo, los resultados indican que solo las atmósferas ricas en oxígeno son observables en el espectro visible. Los autores destacaban que los parámetros estaban muy limitados.
Con este trabajo, conocido como BARBIE 3, el equipo añadió el espectro infrarrojo y el metano a los parámetros, para ampliarlos y obtener resultados más atractivos. Por tanto, ¿cuáles han sido los resultados más significativos de este estudio? Latouf explica a Universe Today que «el resultado más significativo de este estudio es la interesante relación entre el agua y el metano en el espectro del infrarrojo cercano. Aunque sabíamos que las características espectrales de ambos se solapan mucho en el infrarrojo cercano y podrían provocar problemas a la hora de detectarlos…»
«Sin embargo, no nos dimos cuenta de lo mucho que importaba el efecto. De hecho, descubrimos que, con una cantidad de metano suficientemente alta, la relación señal-ruido necesaria para detectar el agua con claridad aumenta. Y viceversa. Es decir, tenemos que ser cuidadosos antes de afirmar que un planeta no tiene agua o metano. Porque, si ambos están presentes, en realidad podría faltar uno. Hay estudios posteriores que están teniendo lugar en estos momentos, analizando cómo cambia la detectabilidad de biofirmas en el espectro infrarrojo si se añade dióxido de carbono.»
El papel del metano en misiones como el Telescopio de Mundos Habitables
Además de apoyarse en anteriores estudios de BARBIE, el estudio se centra en contribuir a la misión planeada del Telescopio de Mundos Habitables (HWO, por sus siglas en inglés), que fue recomendada en la encuesta decadal de 2020 y, en estos momentos, se espera que se lance en algún momento de 2040. El objetivo del telescopio será analizar 25 exoplanetas potencialmente habitables. Algo que contrasta enormemente con las misiones pasadas y presentes de búsqueda de exoplanetas, como las de los telescopios Kepler o TESS, de NASA.
En ambos casos el objetivo era el mismo: descubrir e identificar tantos exoplanetas como fuese posible. El HWO utilizará una combinación del método de imagen directa para encontrar los exoplanetas y sus instrumentos de espectroscopia para analizar sus respectivas atmósferas en busca de biofirmas. Específicamente, se va a centrar en el oxígeno y el metano. Además de identificar y analizar posibles exoplanetas habitables, otros objetivos científicos incluirán el crecimiento de galaxias, la evolución de elementos desde el Big Bang hasta el presente y nuestro Sistema Solar y su lugar en el universo.
Por ello, ¿cuáles son los próximos pasos que necesita tomar BARBIE para convertirse en una realidad en una misión futura de observación de exoplanetas como la del HWO? Según Latouf, el motivo por el que BARBIE es útil es porque proporciona una gran cantidad de información sobre muchos parámetros de manera muy rápida. Por lo que se pueden usar esos datos para construir telescopios en el futuro. Así, están intentando entender si hace falta un coronógrafo en particular para poder detectar las biofirmas en el espectro visible y cómo hacerlo…
Este artículo está dividido en dos partes. El segundo se publicará el jueves, 13 de febrero y podrá encontrarse en este enlace.
Referencias: Universe Today
