El monóxido de carbono, un gas que asociamos con la muerte, podría ser esencial para detectar un mundo distante lleno de formas de vida.

Un equipo de investigación liderado por UC Riverside ha sugerido que detectores de monóxido de carbono podrían alertar de la presencia de un exoplaneta rocoso y con vida.

Edward Schwieterman, autor principal del estudio y miembro del Programa Postdoctoral de la NASA en el Departamento de Ciencias de la Tierra de la UCR, dijo en un comunicado:

Con el lanzamiento del Telescopio Espacial James Webb dentro de dos años, los astrónomos podrán analizar las atmósferas de algunos exoplanetas rocosos. Sería una pena pasar por alto un mundo habitado porque no consideramos todas las posibilidades”.

Modelando la biósfera y atmósfera de exoplanetas

El equipo de Schwieterman utilizó modelos computarizados de química en la biósfera y la atmósfera para identificar dos escenarios intrigantes en los que el monóxido de carbono se acumula fácilmente en las atmósferas de los planetas vivos.

En el primer escenario, el equipo encontró respuestas en el pasado profundo de nuestro propio planeta. En la Tierra actual, rica en oxígeno, el monóxido de carbono no se puede acumular porque el gas es rápidamente destruido por reacciones químicas en la atmósfera. Pero hace tres mil millones de años, el mundo era un lugar muy diferente. Los océanos ya estaban llenos de vida microbiana , pero la atmósfera estaba casi sin oxígeno y el sol era mucho más tenue.

Los modelos del equipo revelan que esta versión antigua de la Tierra habitada podría mantener niveles de monóxido de carbono de aproximadamente 100 partes por millón (ppm), varias órdenes de magnitud mayores que las partes por billón de rastros del gas en la atmósfera actual.

El monóxido de carbono en un exoplaneta podría ser el indicador de la existencia de vida

Timothy Lyons, uno de los coautores del estudio, profesor de biogeoquímica en el Departamento de Ciencias de la Tierra de la UCR, dijo en un comunicado:

Eso significa que podríamos esperar una alta abundancia de monóxido de carbono en las atmósferas de exoplanetas habitados pero pobres en oxígeno que orbitan estrellas como nuestro propio sol. Este es un ejemplo perfecto de la misión de nuestro equipo de usar el pasado de la Tierra como una guía en la búsqueda de vida en otras partes del universo”.

Acumulación de monóxido de carbono

Un segundo escenario es aún más favorable para la acumulación de monóxido de carbono: la fotoquímica alrededor de estrellas enanas rojas como Proxima Centauri, la estrella más cercana a nuestro Sol a 4.2 años luz de distancia. Los modelos del equipo predicen que si un planeta alrededor de una estrella de este tipo estuviera habitado y fuera rico en oxígeno, deberíamos esperar que la abundancia de monóxido de carbono sea extremadamente alta, desde cientos de ppm hasta varios por ciento.

Schwieterman dijo:

Dado el contexto astrofísico diferente para estos planetas, no deberíamos sorprendernos al encontrar biósferas microbianas que promueven altos niveles de monóxido de carbono. Sin embargo, estos ciertamente no serían buenos lugares para la vida humana o animal como lo conocemos en la Tierra”.

El monóxido de carbono ocupa un lugar destacado en las atmósferas ricas en oxígeno en la zona habitable de una estrella enana roja como Proxima Centauri. Crédito: UC Riverside

El estudio actual es uno de los componentes de un amplio esfuerzo para prepararse para estas futuras misiones al catalogar diferentes combinaciones de gases atmosféricos que podrían ser evidencia de un mundo habitado. Algunos gases, como el monóxido de carbono representan evidencia de que un planeta no está habitado, si se puede detectar remotamente en abundancia suficiente. Pero esas suposiciones solo se aplican en casos específicos.

Schwieterman dijo:

Ahora tenemos una guía para determinar qué niveles de monóxido de carbono son compatibles con una biósfera fotosintética”.

El estudio científico ha sido publicado en The Astrophysical Journal.