Al buscar signos de vida más allá del Sistema Solar, los astrobiólogos se limitan a buscar vida tal como la entendemos. En su mayor parte, eso significa buscar planetas rocosos que orbiten dentro de la zona habitable circunsolar (HZ) de su estrella, la distancia a la que puede existir agua líquida en su superficie. En los próximos años, los telescopios e instrumentos de próxima generación permitirán a los astrónomos caracterizar las atmósferas de los exoplanetas como nunca antes. Cuando eso suceda, buscarán las firmas químicas que asociamos con la vida, como nitrógeno, oxígeno, dióxido de carbono, metano y amoníaco.
Sin embargo, los astrobiólogos han teorizado que la vida podría existir en el Sistema Solar exterior debajo de las superficies de lunas heladas como Europa, Calisto, Titán y otros “Mundos Océano”. Debido a esto, no faltan los astrobiólogos que piensan que la búsqueda de vida extraterrestre debería incluir exolunas, incluidas las que orbitan planetas de flotación libre (FFP). En un estudio reciente, investigadores dirigidos por el Instituto Max Planck de Física Extraterrestre (MPE) determinaron las propiedades necesarias que permiten que las lunas que orbitan FFP retengan suficiente agua líquida para sustentar la vida.
El estudio fue dirigido por Giulia Roccetti, astrofísica del Observatorio Europeo Austral (ESO) y la Universidad Ludwig-Maximilians de Múnich (LMU), que se especializa en atmósferas planetarias y habitabilidad. A ella se unieron investigadores del MPIEP, el Instituto Max Planck de Astronomía (MPIA), la red de investigación Excellence Cluster ORIGINS, la Université Côte d’Azur y el Centro de Nanociencia de LMUM. El artículo que describe sus hallazgos apareció recientemente en International Journal of Astrobiology, una publicación mantenida por Cambridge University Press.
El estudio de las exolunas es un gran desafío utilizando las técnicas actuales, y hasta la fecha no se han realizado detecciones confirmadas. Se espera que eso cambie en los próximos años a medida que el Telescopio espacial romano Nancy Grace (RST) y los observatorios terrestres de 30 metros como el Extremely Large Telescope (ELT) de ESO comiencen a operar. Junto con el Telescopio Espacial James Webb (JWST), estos observatorios permitirán estudios de imágenes directas, donde la luz reflejada de la atmósfera o las superficies de un exoplaneta se utiliza para confirmar la presencia de un sistema planetario.
Estos estudios también podrían revelar exolunas, que aparecerían como pequeñas motas de luz que orbitan alrededor de su cuerpo principal. Al mismo tiempo, el descubrimiento de innumerables planetas que flotan libremente (FFP) en nuestra galaxia ha desafiado nuestra comprensión de la formación de planetas y la evolución temprana de los sistemas planetarios. Se cree que estos “planetas rebeldes” se formaron en un sistema y finalmente fueron expulsados debido a inestabilidades dinámicas. Suponiendo que estos planetas tengan lunas en órbitas estrechas, es probable que los lleven consigo para el viaje.
El Excellence Cluster ORIGINS es una red de investigación interdisciplinaria que incluye LMU, ESO, cinco Institutos Max Planck y el Centro de Computación Leibniz (LRZ). En un estudio anterior, el equipo de ORIGINS demostró que las lunas del tamaño de la Tierra que orbitan alrededor de gigantes gaseosos del tamaño de Júpiter podrían tener agua líquida. Como dijo el astrofísico de MPE Tommaso Grassi (coautor del artículo) en un comunicado de prensa de MPE:
“Modelamos este entorno y descubrimos que, en condiciones específicas y suponiendo parámetros orbitales estables a lo largo del tiempo, se puede formar agua líquida en la superficie de la exoluna. Si bien la cantidad final de agua para una exoluna con la masa de la Tierra es menor que la cantidad de agua en los océanos de la Tierra, sería suficiente para albergar el desarrollo potencial de la vida primordial”.
Según el estudio ORIGINS, los procesos de evaporación y condensación (también conocidos como ciclos húmedo-seco) son clave para la evolución temprana de las exolunas, proporcionando la complejidad química necesaria para la acumulación de moléculas y la polimerización del ARN. Además, sus resultados indicaron que la órbita de las exolunas alrededor de las FFP se vuelve menos excéntrica y más circular con el tiempo. Esto reduce las fuerzas de marea que actúan en el interior de las exolunas, disminuyendo así el calentamiento interno que conduce a los océanos interiores.
En este último estudio, el equipo de ORIGINS colaboró con el equipo dirigido por MPE para desarrollar un modelo nuevo y realista que puede calcular la evolución de las órbitas lunares durante miles de millones de años, el tipo de escalas de tiempo necesarias para la evolución de la vida. Sus resultados indican que las exolunas estrechamente unidas a FFP tienen una probabilidad razonable de sustentar vida. Como explicó Roccetti:
“De esta manera, descubrimos que las exolunas con radios orbitales pequeños no solo tienen la mejor oportunidad de sobrevivir a la expulsión de su planeta de su sistema planetario, sino que también permanecen excéntricas durante el período de tiempo más largo. Por lo tanto, pueden producir de manera óptima el calor de las mareas. Además, las atmósferas densas favorecen la conservación del agua líquida. Por lo tanto, las lunas del tamaño de la Tierra con atmósferas similares a las de Venus con órbitas cercanas alrededor de sus planetas huérfanos son buenas candidatas para mundos habitables”.
Hay algunos descubrimientos emocionantes anticipados para la próxima década. El 13 de abril, la Agencia Espacial Europea (ESA) lanzará el JUpiter Icy Moon Explorer (JUICE) para explorar Ganímedes y Europa. Para octubre de 2024, la NASA enviará el Europa Clipper para unirse a estos esfuerzos, centrándose en Europa y las columnas de agua en su superficie. Y en junio de 2027, la misión Dragonfly de la NASA se lanzará hacia la luna Titán de Saturno, donde estudiará la superficie, la atmósfera y los lagos de metano de la luna en busca de posibles signos de vida.
Los “mundos oceánicos” del Sistema Solar (de izquierda a derecha, de arriba a abajo): Calisto, Europa, Ganímedes, Titán, Encelado, Dione, Tritón y Plutón Crédito: NASA/JPLm>
Estas misiones tendrán un profundo impacto en la búsqueda de vida extraterrestre, que en este momento está completamente enfocada en Marte (un planeta rocoso en el borde de la HZ de nuestro Sol). Si y cuando estas misiones encuentren evidencia potencial de vida en el Sistema Solar exterior, golpearán la definición de “Zona Habitable” en su oído. Esto tendrá inmensas implicaciones para la astrobiología, exigiendo que los estudios futuros dediquen tiempo al estudio de las lunas heladas y los planetas rocosos. Como siempre, la búsqueda de vida extraterrestre se limita a buscar señales de vida “tal como la conocemos”.
A medida que se expande el alcance de lo que sabemos, también lo hará la búsqueda, lo que aumentará en gran medida las probabilidades de que encontremos vida allá afuera.
Fuente: universetoday.com
