Sin fotosíntesis también hay posiblidad de vida en otros planetas : Biomarcadores

Para encontrar la vida en el universo, ayuda saber cómo sería. Si hay organismos en otros planetas que no dependen totalmente de la fotosíntesis (como algunos en la Tierra), ¿cómo podrían ser esos mundos a años luz de distancia?

Esa es una de las preguntas que el estudiante de doctorado Edward Schwieterman de la Universidad de Washington y la astrónoma Victoria Meadows del Laboratorio Planetario Virtual interdisciplinario de UW buscaron responder en una investigación publicada en mayo en la revista Astrobiology .

EL EXPERIMENTO

Utilizando simulaciones por computadora, encontraron que si los organismos con pigmentos no fotosintéticos (aquellos que procesan la luz para tareas distintas de la producción de energía) cubren suficiente superficie de un planeta distante, su señal espectral podría ser lo suficientemente fuerte para ser detectada por poderosos futuros telescopios que ahora, están aún siendo diseñados . El conocimiento podría agregar una nueva perspectiva a la búsqueda de vida más allá de la Tierra.

Tales organismos “producirán reflectancia, o brillo, firmas diferentes a las de la vegetación terrestre como los árboles“, dijo el autor principal, Schwieterman. “Esto podría impulsarnos a ampliar nuestra concepción de cómo se verían las biomarcadores de superficie” en un exoplaneta o mundo más allá de nuestro sistema solar.

La investigación surgió de una reunión con el coautor Charles Cockell del Centro de Astrobiología del Reino Unido en 2012. Schwieterman buscó tema para una investigación en el programa UW Astrobiology en el que los estudiantes trabajan fuera de su campo principal de estudio.

“Me interesaba hacer biología en el laboratorio y vincularla con biomarcadors detectables a distancia, que son indicios de que hay vida en un planeta en base a observaciones que podrían hacerse desde un telescopio espacial o desde un gran telescopio terrestre”, dijo Schwieterman. .

Ya había habido literatura sobre la búsqueda de algo parecido a la vegetación de la tierra “borde rojo” como una posible biofirma en exoplanetas. El borde rojo, causado por organismos que producen oxígeno como los árboles, es el aumento del brillo cuando se mueve desde el rango de longitud de onda visible al infrarrojo, o la luz demasiado roja para ser visible. Es por eso que el follaje se ve brillante en la fotografía infrarroja y, a menudo, se utiliza para mapear la cubierta vegetal mediante satélites que observan la Tierra.

Schwieterman y Cockell

Schwieterman y Cockell, astrobiólogo este último de la Universidad de Edimburgo, decidieron mirar más allá y medir la reflectancia de los organismos terrestres con diferentes tipos de pigmentos.  Incluyeron aquellos que no dependen de la fotosíntesis para ver qué biomarcadores producen y cómo pueden diferir de los organismos fotosintéticos, o incluso de las características de la superficie no viva como rocas y minerales.

Los pigmentos que absorben luz son útiles para los organismos terrestres de formas diferente a los que solo producen energía. Algunos se protegen contra la radiación del sol o tienen antioxidantes para ayudar al organismo a sobrevivir en ambientes extremos tales como concentraciones de sal, altas temperaturas o acidez.  Incluso hay pigmentos fotosintéticos que no producen oxígeno en absoluto.

Schwieterman y Meadows

Schwieterman y Meadows cruzaron sus resultados con los modelos espectrales del Laboratorio Planetario Virtual (que incluyen los efectos de la atmósfera y las nubes) para simular planetas hipotéticos con superficies cubiertas en diversos grados con dichos organismos.

“Con esos modelos podríamos determinar la detectabilidad potencial de esos marcadores”, dijo Schwieterman.

Los exoplanetas están demasiado lejos como para observar en detalle; incluso los telescopios del futuro cercano emitirán luz desde esos objetivos distantes condensados ​​a un solo píxel. Así que incluso una fuerte señal de pigmentos no fotosintéticos se vería, en el mejor de los casos, solo en el “promedio del disco” o brillo planetario promedio en el espectro electromagnético, dijo Schwieterman.

“Esta perspectiva más amplia podría permitirnos detectar algo que podríamos haber pasado por alto u ofrecer una evidencia adicional, junto con una biofirma gaseosa como el oxígeno, por ejemplo, que un planeta está habitado”, dijo Schwieterman.

El laboratorio planetario basado en UW tiene una base de datos en crecimiento de espectros y pigmentos de organismos no fotosintéticos que está disponible para el público, y a la cual se han agregado datos de este proyecto.

Schwieterman dijo que queda mucho trabajo por hacer para catalogar la gama de características espectrales que produce la vida en la Tierra y también para cuantificar qué cantidad de una superficie planetaria podría cubrirse con organismos pigmentados de cualquier tipo.

“También debemos pensar qué tipo de adaptaciones podrían existir en otros mundos que no existen en la Tierra, y qué significa eso para la interacción de esos posibles organismos extraterrestres con sus entornos livianos”.

Una aproximación a la vida, ligeramente diferente a como la conocemos.

 

Más información: Pigmentos no fotosintéticos como biomarcadores potenciales, Astrobiology , online.liebertpub.com/doi/full … 0.1089 / ast.2014.1178

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Héctor Montoya

Héctor Montoya

Codirector de Planeta Incógnito en Planeta Incógnito
Diseñador Gráfico y Web, Héctor es probablemente el miembro más "cientificista" del grupo si no lo es ya de por sí Planeta Incógnito.
Acostumbrado a la búsqueda de documentación le encantan los enigmas científicos como podréis leer en muchos de sus artículos aí como en el programa de Radio
Héctor Montoya

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