Un grupo de investigadores ha descubierto una prometedora señal de una posible biofirma (y por tanto, posible detección de vida) en el exoplaneta K2-18b. A pesar de ello, los propios investigadores se han mostrado muy precavidos, porque queda mucho trabajo que hacer antes de poder asegurar que el exoplaneta esté habitado…
La posible presencia de vida en K2-18b todavía es una opción remota
Con la ayuda de los datos proporcionados por el telescopio James Webb (JWST), un grupo de astrónomos de la Universidad de Cambridge ha detectado las huellas químicas de dimetilsulfuro (DMS) y/o dimetildisulfuro (DMDS) en la atmósfera del exoplaneta K2-18b. Este mundo orbita en torno a la zona habitable de K2-18, una enana roja. En la Tierra, el DMS y DMDS son producidos únicamente por la vida. Principalmente es producto de la vida microbiana, como el fitoplancton marino. Aunque podría haber otra explicación para esta señal.
Es posible que un proceso químico desconocido sea la fuente de estas moléculas en la atmósfera de K2-18b. Los resultados, por tanto, son la evidencia más robusta de que la vida pudiese existir en un planeta lejos del Sistema Solar. Las observaciones han llegado al nivel de significancia estadística de tres sigma. Es decir, hay un 0,3% de probabilidad de que la señal sea producto de una casualidad. Para llegar a aceptarse como un descubrimiento científico, es necesario que las observaciones crucen el nivel de cinco sigma. Es decir, menos de un 0,0006% de probabilidad de que sea casual.
Los investigadores explican que con ente 16 y 24 horas de observaciones, con el telescopio JWST, podrían llegar a alcanzar esa confianza de cinco sigma. En observaciones anteriores de K2-18b ya se había obtenido información interesante sobre este exoplaneta. Por ejemplo, tiene 8,6 masas terrestres (una masa terrestre equivale a la masa de la Tierra) y es 2,6 veces más grande que nuestro planeta. Está a 124 años-luz del Sistema Solar, en la dirección de la constelación de Leo. En su atmósfera ya se habían detectado metano y dióxido de carbono.
Un exoplaneta que ya era interesante antes de este estudio
De hecho, fue la primera vez que se descubrieron moléculas basadas en carbono en la atmósfera de un exoplaneta en la zona habitable. Esos resultados eran consistentes con las predicciones de un planeta hicéano. Es decir, un planeta habitable completamente oceánico (sin superficie sólida) bajo una atmósfera rica en hidrógeno. Sin embargo, había una señal más débil que apuntaba a que podía estar sucediendo algo más en K2-18b. Cabía la posibilidad de que esa señal tenue se debiese a la presencia de dimetilsulfuro.
Así lo explicaba Nikku Madhusudhan, autor principal del estudio: «No estábamos seguros de que la señal que habíamos visto se debiese al DMS, pero el simple hecho de tener la pista era suficiente para echar otro vistazo con JWST utilizando un instrumento diferente». Para determinar la composición química de la atmósfera de planetas lejanos, los astrónomos analizan la luz de su estrella cuando el planeta transita. Es decir, cuando pasa por delante de la estrella desde nuestra perspectiva. Cuando K2-18b transita, el JWST puede detectar una caída en el brillo de la estrella.
Una pequeña fracción de la luz de la estrella pasa por la atmósfera del planeta antes de llegar a la Tierra. La absorción de una parte de luz estelar en la atmósfera del planeta deja huellas en el espectro de luz. Algo que los astrónomos pueden estudiar y determinar los gases presentes en la atmósfera del exoplaneta. Esa primera detección de DMS se hizo con los instrumentos NIRISS y NIRSpec del JWST (en el espectro de 0,8 a 5 micrones). Estas nuevas observaciones se llevaron a cabo con el instrumento MIRI, que observa el infrarrojo medio (en el rango de 6 a 12 micrones).
Todavía queda mucho por estudiar para determinar si hay vida en K2-18b
Fue una línea independiente de evidencias, utilizando un instrumento diferente. El DMS y el DMDS son moléculas que pertenecen a la misma familia química y de ambos se espera que sean biofirmas. Ambas moléculas tienen características espectrales que se solapan en las longitudes de onda que se han estudiado. Pero, con más observaciones, será posible diferenciar entre ambas moléculas. Sin embargo, la concentración de DMS y DMDS en la atmósfera de K2-18b es muy diferente a la de la Tierra. Aquí, generalmente, se encuentra en una proporción de una parte por mil millones.
En K2-18b, sin embargo, se estima que es miles de veces más abundante. Hay unas diez partes por millón. Madhusudhan explica que «en trabajos teóricos anteriores, se había predicho que los niveles altos de gases basados en el azufre, como el DMS y DMDS, son posibles en mundos hicéanos. Ahora lo hemos visto, encajando con la predicción. Teniendo en cuenta todo lo que sabemos de este planeta, un mundo hicéano con un océano repleto de vida es el escenario que mejor encaja con los datos». Sin embargo, también advierte de que hay que seguir trabajando.
Los resultados son interesantes, pero hace falta recoger más datos antes de poder afirmar que haya vida en K2-18b. Podría haber procesos químicos desconocidos, en este exoplaneta, que expliquen esa concentración. Por ello, el equipo quiere trabajar, en la teoría y en la práctica, para determinar si el DMS y DMDS se pueden producir sin participación de la vida hasta alcanzar la concentración observada. Todavía, por tanto, no se puede asegurar que se haya realizado un gran descubrimiento. Con futuros telescopios y mejores herramientas, podría llegar a confirmarse (o no).
Estudio
El estudio es N. Madhusudhan, S. Constantinou, M. Holmberg et al.; «New Constraints on DMS and DMDS in the Atmosphere of K2-18 b from JWST MIRI». Publicado en la revista The Astrophysical Journal Letters el 17 de abril de 2025. Puede consultarse en este enlace.
Referencias: Universidad de Cambridge
