Tras más de 5 000 exoplanetas detectados, la búsqueda de nuevos mundos aún sigue resultando difícil, especialmente cuando queremos estudiar su atmósfera en detalle en busca de vida extraterrestre. ¿Podríamos detectar nuestra propia vida si observáramos la Tierra a años luz de distancia?
Hace ya unas tres décadas que descubrimos el primer exoplaneta, el primer planeta orbitando alrededor de una estrella diferente al Sol. Desde entonces y especialmente en la última década hemos detectado más de 5 000 de estos planetas orbitando estrellas muy diferentes de nuestra galaxia. Al principio apenas éramos capaces de detectar planetas gigantes, similares a Júpiter o incluso más grandes, orbitando muy cerca de su estrella, pero con el tiempo y con años de conocimiento acumulado hemos llegado a detectar planetas similares al nuestro e incluso más pequeños, de tamaño parecido al de nuestra propia luna.
También desde hace pocos años hemos empezado a interesarnos por sus atmósferas, midiendo su composición y su temperatura. Instrumentos como el telescopio James Webb pueden a día de hoy, aunque aún con dificultad y largas sesiones de observación, establecer la composición a grandes rasgos de algunos planetas concretos. Toda esta búsqueda de otros mundos distantes es sin duda interesante en sí misma, pero está motivada en parte por nuestro deseo de encontrar vida más allá de la Tierra. La esperanza es que si miramos a suficientes de estos mundos en suficiente detalle podremos detectar pruebas inequívocas de que al menos uno de ellos contiene vida. De momento no hemos encontrado nada, ni el más mínimo indicio de que exista, pero ¿a qué se debe esto? ¿No hemos detectado vida extraterrestre porque simplemente esta no existe, o al menos no en nuestra región de la Vía Láctea o por qué aún no tenemos los instrumentos necesarios para detectarla?
La opción más probable ahora mismo parece la segunda. No ha sido hasta los últimos años que hemos podido detectar exoplanetas en grandes cantidades e incluso a día de hoy aún dependemos de que se den las condiciones óptimas en la órbita y tamaño de dichos exoplanetas para poder caracterizarlos sin problemas. Sin ir literalmente más lejos, no hemos sido capaces de detectar la presencia de ningún planeta alrededor del par Alfa Centauri A y B, las segundas estrellas más cercanas al Sol y tenemos dificultades para detectar y estudiar planetas alrededor de Próxima Centauri, la estrella más cercana al Sol.
Puesto que no podemos más que teorizar lo que supondría detectar vida en otro planeta, una buena opción para entender la magnitud del problema es plantearnos si podríamos detectar vida en el planeta Tierra si una copia de él (con humanos y la biodiversidad actual incluidos) orbitara alrededor de una estrella similar al Sol situada a varios años luz. En primer lugar, como ya hemos visto, según la disposición de esa segunda Tierra con respecto a nosotros podría resultar imposible, o muy complicado, detectarla, saber que existe. Si esa segunda Tierra no orbitara de forma que periódicamente (una vez al año) se situara directamente enfrente de su estrella, bloqueando parte de su luz, es poco probable que pudiéramos detectarla. Por un lado, las imágenes directas de exoplanetas solo han servido para detectar un pequeño porcentaje de estos y la mayoría de ellos eran planetas gigantes orbitando a gran distancia de su estrella. Otros métodos como el que utiliza el tirón del planeta en su estrella, midiendo la oscilación de la estrella en cada órbita, se verían probablemente saturados por la influencia de Júpiter, Saturno, Urano y Neptuno.
Suponiendo que se diera la orientación correcta y que conociéramos de la existencia de la otra Tierra, necesitaríamos entonces caracterizar su atmósfera, estudiar su composición y su temperatura. Esto por supuesto no puede hacerse con una simple observación de unas pocas horas, sino que requiere recopilar datos durante largos periodos de tiempo. Por un lado porque las señales provenientes de la atmósfera de un planeta como la Tierra, ya sea por luz reflejada o por luz dispersada por ésta, serían tan tenues, que apenas podríamos distinguirlas del ruido de fondo. Por otro lado, no solo necesitaríamos conocer la composición general de dicha atmósfera, sino también la cantidad de sus gases minoritarios y cómo estos varían en función del ciclo del día y la noche, de las estaciones o de qué cara del planeta estemos observando. Un estudio reciente ha estudiado la Tierra como si de un exoplaneta se tratara. Es decir, han monitorizado todas estas variables desde aquí, para conocer cual es la imagen real y para después extrapolar a lo que seríamos capaces de detectar desde años luz de distancia.
En este estudio han observado que efectivamente las cantidades de algunas moléculas como dióxido de carbono, metano, ozono u óxido de nitrógeno varía a lo largo del año y que esta variación es diferente en función de si lo que estamos observando es un océano, un continente o incluso un casquete polar. En el estudio concluyen que se necesitarían varios años de observación minuciosa, con instrumentos como el telescopio James Webb o incluso más sensibles, para poder caracterizar una atmósfera como la terrestre correctamente. Dada la demanda de uso que tiene este telescopio espacial, cuestionan que sea factible plantear una misión así que, incluso de hacerse, solo podría monitorizar con ese nivel de detalle unos pocos planetas.
Según ellos será necesario esperar a observatorios espaciales todavía más sensibles y diseñados específicamente para el estudio de exoplanetas, para tener alguna posibilidad de estudiar al detalle necesario atmósferas de planetas como la Tierra y, con suerte y algo de tiempo, detectar señales inequívocas de vida extraterrestre en alguno de esos planetas.
Referencias:
Jean-Noël Mettler et al, 2023, Earth as an Exoplanet: II. Earth’s Time-Variable Thermal Emission and its Atmospheric Seasonality of Bio-Indicators, The Astrophysical Journal, arXiv:2210.05414v2
