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Sistema TRAPPIST-1: NASA/JPL-Caltech
El óxido nitroso (también conocido como gas de la risa) -un producto del metabolismo microbiano del nitrógeno- es un convincente gas de bioseñal de exoplanetas con características espectrales distintivas en las regiones del infrarrojo cercano y medio del espectro electromagnético.
Uno de los motores más convincentes de la ciencia de los exoplanetas es la búsqueda de planetas habitados como la Tierra, que pueden ser identificados a través de bioseñales remotas, es decir, compuestos químicos en la atmósfera de un planeta que podrían indicar la existencia de vida.
Para que estos mundos habitados puedan identificarse positivamente a partir de los espectros atmosféricos, deben poseer biosferas globales con un sólido intercambio de gases entre la vida y la atmósfera, así como generar características de biosignatura que puedan detectarse a distancia con tecnologías previsibles.
"Se ha pensado mucho en el oxígeno y el metano como bioseñales. Menos investigadores han considerado seriamente el óxido nitroso (N2O), pero creemos que eso puede ser un error", dijo el Dr. Eddie Schwieterman, astrobiólogo de la Universidad de California, Riverside, el Instituto Espacial de Ciencia Blue Marble, los equipos de Tierras Alternativas de la NASA y el Laboratorio Planetario Virtual NExSS.
El Dr. Schwieterman y sus colegas determinaron la cantidad de óxido nitroso que podrían producir los seres vivos de un planeta similar a la Tierra.
A continuación, hicieron modelos que simulaban ese planeta alrededor de diferentes tipos de estrellas y determinaron las cantidades de óxido nitroso que podría detectar un observatorio como el telescopio espacial James Webb de la NASA/ESA/CSA.
"En un sistema estelar como TRAPPIST-1, el sistema más cercano y mejor para observar las atmósferas de los planetas rocosos, se podría detectar potencialmente el óxido nitroso a niveles comparables a los del dióxido de carbono o el metano", dijo el Dr. Schwieterman.
Los seres vivos pueden crear óxido nitroso de múltiples maneras.
Los microorganismos transforman constantemente otros compuestos de nitrógeno en óxido nitroso, un proceso metabólico que puede producir energía celular útil.
En determinadas circunstancias, este gas podría detectarse en una atmósfera y aun así no indicar la existencia de vida.
Una pequeña cantidad de óxido nitroso es creada por los rayos, por ejemplo. Pero junto al óxido nitroso, los rayos también crean dióxido de nitrógeno, lo que ofrecería a los astrobiólogos una pista de que procesos meteorológicos o geológicos no vivos crearon el gas.
Otros que han considerado el óxido nitroso como un gas de biofirma suelen concluir que sería difícil de detectar desde tan lejos.
"Esta conclusión se basa en las concentraciones de óxido nitroso en la atmósfera de la Tierra hoy en día", dijo el Dr. Schwieterman.
"Como no hay mucha cantidad en este planeta, que está repleto de vida, algunos creen que también sería difícil de detectar en otros lugares".
"Esta conclusión no tiene en cuenta los periodos de la historia de la Tierra en los que las condiciones oceánicas habrían permitido una liberación biológica de óxido nitroso mucho mayor. Las condiciones en esos periodos podrían reflejar la situación actual de un exoplaneta".
"Las estrellas comunes como las enanas K y M producen un espectro de luz que es menos eficaz para romper la molécula de óxido nitroso que nuestro Sol. Estos dos efectos combinados podrían aumentar en gran medida la cantidad prevista de este gas biológico en un mundo habitado."
Los autores creen que ahora es el momento de que los astrobiólogos consideren gases de bioseñalización alternativos como el óxido nitroso, ya que Webb podría enviar pronto información sobre las atmósferas de planetas rocosos similares a la Tierra en el sistema TRAPPIST-1.
"Queríamos presentar esta idea para demostrar que no es imposible encontrar este gas de bioseñal, si lo buscamos", dijo el Dr. Schwieterman.
Fuentes, creditos y referencias:
Fuentes: Universidad de California - Riverside, SciNews