Traducido por Julio Batista
Original de Matt Williams para o Universo hoy
No exagero cuando digo que he estudiado dos planetas extrasolares durante las últimas décadas. En el momento 4.375 exoplanetas Formularios confirmados en 3.247 sistemas, con otros 5.856 solicitantes en espera de confirmación.
En los últimos años, los estudios de exoplanetas han pasado del proceso de decoberación o caracterización.
Espero que este proceso se acelere al igual que los telescopios de la próxima geração estiverem operacionais.
Como resultado, los astrobiólogos se esfuerzan por crear listas completas de «pruebas biológicas», compuestos y procesos químicos asociados con la vida (oxígeno, dióxido de carbono, agua, etc.)
Más de acuerdo con la investigación uma nova feita de uma equipe do Instituto de Tecnología de Massachusetts (MIT), otro potencial bioseguro que debemos conocer es un hidrocarburo chamado isopreno (C5H8).
O estudio que no crees en tus descobertas «Evaluación del isopreno como posible gas biofirma en exoplanetas con atmósferas anóxicas«(traducción libre: Evaluación del isopreno como posible gas bioasino en exoplanetas con atmósfera anóxica), aparece recientemente en línea y para el petróleo para su publicación en la revista. Astrobiología.
Para este estudio, el equipo del MIT analizó la creciente lista de posibilidades de bioensayos que los astrónomos buscarán en los próximos años.
En la actualidad, una gran mayoría de dos exoplanetas han sido detectados y confirmados por métodos indirectos.
En su mayoría, los astrónomos se cuentan como Modo de tránsito (Fotometría en tránsito) eo Método de velocidad radial (Espectroscopia Doppler), sozinhos o combinados. Prácticamente no se detecta ningún foram usando Imagem direta, o que dificulta la caracterización de atmósferas y superficies de exoplanetas.
Solo en raras ocasiones los astrónomos pueden obtener espectros que les permitan determinar la composición química de la atmósfera de un exoplaneta determinado. Este fue el resultado de la luz que atravesó la atmósfera de un exoplaneta al pasar por su estrella, o fue solo unos pocos años en los que se pudo estudiar una imagen directa o la luz reflejada de la atmósfera del exoplaneta.
Muchos temen ver los límites de nuestros telescopios atlantes, que carecen de la resolución para observar planetas rocosos más pequeños que orbitan más que sus estrellas.
Los astrónomos y astrobiólogos afirman que es más probable que estos planetas estén habitados y que cualquier luz reflejada en sus superficies y atmósferas es superada por la luz de sus estrellas.
Este no es el caso, también cambiará en breve, ya que los instrumentos de próxima generación como o Telescopio espacial James Webb (JWST) forem para o espacio. Sara seager, profesor de física y ciencias planetarias de 1941 y no del MIT, encabeza el grupo de investigación responsable (también conocido como grupo Seager) y fue coautor del artículo.
Como se transmitió a Universe Today por correo electrónico, «Al igual que el lanzamiento del telescopio espacial James Webb en octubre de 2021, tendremos nuestra primera capacidad para buscar gases bio-afectados, pero eso será difícil ya que el sinais atmosférico de las rocas pequeñas a los planetas. son muy frágiles. Como JWST sin horizonte, o el número de personas que trabajan en cualquier campo está aumentando enormemente. Estudios como este muestran nuevos gases potenciales de bioafecto, pero otros trabajos al mismo tiempo muestran posibles falsos positivos para gases como el oxígeno. «
Una vez establecido y operativo, el JWST podrá observar nuestro Universo en longitudes de onda más largas (na faixa do infravermelho cercano y medio) y sensibilidades bastante altas.
O el telescopio también contará como una serie de espectrógrafos para obtener datos de composición, así como coronografías para bloquear estrellas en luz oscura. Esta tecnología permitirá a los astrónomos caracterizar la atmósfera de pequeños planetas rocosos.
Al mismo tiempo, estos datos permitirán a los científicos imponer restricciones muy estrictas a la habitabilidad de un exoplaneta y también pueden conducir a la detección de bio-asesinatos (y / o poderes) conocidos.
Como se observa, estos «bioensayos» incluyen indicaciones químicas asociadas con la vida y los procesos biológicos, y mencionan los tipos de condiciones que los favorecen.
Esto incluye oxígeno gaseoso (O2), que es esencial para la mayoría de las formas de vida en la Tierra y es producido por organismos fotosintéticos (plantas, árboles, cianobacterias, etc.). Estos mismos organismos metabolizan el dióxido de carbono (CO2), que la vida metabólica o el oxígeno emite como producto de desecho. También está el agua (H2O), que es esencial para toda la vida tal como la conocemos, y el metano (CH4), que es emitido por la materia orgánica en descomposición.
Una vez que se demuestra que la actividad volcánica juega un papel importante en la habitabilidad del planeta, los subproductos químicos asociados con el vulcanismo: sulfato de hidrógeno (H2S), dióxido de carbono (SO2), monóxido de carbono (CO), gas de hidrogeno (H2), etc … – También se consideran bioasinaciones.
A esa lista, a Zhan, Seager y sus colegas les gustaría agregar otro posible bioasinado, o isopreno.
Como explicó Zhan a Universe Today por correo electrónico, “Nuestro grupo de investigación ajeno al MIT se centra en utilizar un enfoque holístico para explorar todos los gases posibles como potenciales para el gas bioasino. Nuestro trabajo anterior ha ayudado a construir la base de datos de todas las moléculas pequeñas. Luego filtramos la base de datos de ASM para identificar los candidatos de gas de bioasinamiento más plausibles, dos muelles o isopreno, utilizando el aprendizaje automático y enfoques basados en datos. «
El metano primario, o isopreno, es una molécula de hidrocarburo orgánico producida como metabolito secundario por varias especies aquí en Terra. Além das caducifolios, o isopreno, también producido por una amplia variedad de organismos bastante distintos de nuestras ramas evolutivas, como bacterias, plantas y animales.
Como explicó Seager, se muestra prometedor como posible bioasin. «O el isopreno es prometedor porque se produce en grandes cualidades para la vida en la Tierra, ¡tanto como la producción de metano!» Además, una amplia variedad de formas de vida (desde bacterias hasta plantas y animales), aquellas que están evolutivamente distantes entre sí, producen isopreno, lo que sugiere que puede ser un tipo de bloque de construcción fundamental que también puede producir vida en otro lugar. . «
Enquanto o isopreno es abundante en cuanto a metano aquí en la Tierra, donde el isopreno se destruye por interacción como el oxígeno y la raíz que contiene oxígeno. Por esta razón, Zhang, Seager y su equipo optaron por enfocarse en atmósferas anóxicas. Estos son ambientes compuestos principalmente de H2, CO2 y nitrógeno gaseoso (N2), que es similar al año en que la atmósfera principal de Terra era compost.
Según sus hallazgos, un planeta primordial (donde comienza a emerger la vida) tiene isopreno en abundancia en su atmósfera.
Este habría sido el caso en la Tierra hace entre 4 y 2500 millones de años, cuando los organismos unicelulares eran la única forma de vida y las cianobacterias fotosintéticas convirtieron lentamente la atmósfera de la Tierra en una atmósfera rica en oxígeno.
Para un volta hace 2.500 millones de años, alcanzó su punto máximo sin «Gran evento de oxigenación(GEO), que ha demostrado ser tóxico para muchos organismos (y metabolitos como el isopreno).
Este es también el momento en que comenzaron a surgir formas de vida complejas (eucariotas y organismos multicelulares). En este sentido, el isopreno podría utilizarse para caracterizar planetas que no experimentan grandes cambios evolutivos y para sentar las bases de futuras filosofías animales.
Pero, como observó Zhang, revelar el potencial bioseguro será un desafío, solo para el JWST.
«Te cuido con isopreno como bioassination são: 1. Se requieren 10x-100x de la tarifa de producción de suelo de isopreno para la detección. 2. La detección de las características espectrales del isopreno al que no se somete cerca puede verse afectada por la presencia de metano u otros hidrocarburos. La detección de isopreno será un desafío como JWST, ya que altera las moléculas de hidrocarburos compartimentadas que son características de espectros similares en la compresión de ondas del infrarrojo cercano. Más telescopios futuros que se centren en el medio de compresión sin ondas podrán detectar las características espectrales del isopreno exclusivamente.
Além do JWST, o Telescopio espacial romano Nancy Grace (Sucesor del Missão Hubble) también se elevará al espacio en 2025. Este observatorio terá o poder de “Telescopios hubbles«E seus filtros infrarrojos de nuevo desarrollo Permitirá caracterizar exoplanetas por su propia cuenta y mediante colaboraciones como JWST y otros “grandes observatorios”.
También se están construyendo varios telescopios terrestres aquí en Terra que tendrán sofisticados espectrómetros, coronógrafos y óptica adaptativa (OA). Estos incluyeron Telescopio extremadamente grande (El en Telescopio gigante de Magalhães (GMT), o Telescopio de treinta metros (TMT). Estos telescopios también podrán realizar estudios de imágenes directas de exoplanetas, y los resultados deben ser innovadores.
Entre instrumentos, técnicas y análisis de datos de vanguardia en rápido desarrollo y melhorias en nuestra metodología, se espera que el estudio de exoplanetas haga aún más.
Además de las tres decenas de miles más que hay que estudiar (muchas dos serán rocosas y «parecidas a Terra»), porque las vistas previas que tendremos nos permitirán ver cuántos mundos hay habitando.
Queda por ver si esto resultará en el descubrimiento de vida extraterrestre entre nosotros.
Más coisa está claro. En los próximos años, cuando los astrónomos comiencen a estudiar todos los hechos nuevos sobre las atmósferas de exoplanetas, tendremos una lista completa de bioensayos para guiarlo.
El trabajo anterior de Seager y Zhan incluyó un concepto para una estufa marciana que podría proporcionar toda la comida necesaria para una tripulación de cuatro astronautas durante al menos dos años. Esta estufa, conocida como Arquitectura diseñada por la biosfera para una residencia alienígena viable (BEAVER), me coloqué segundo no Desafío de la GRAN idea de la NASA 2019. Puedes leer más sobre isso aquí.