Óxido nitroso, ¿señal delatadora de vida en otros mundos?

Los compuestos químicos de la atmósfera de un planeta que podrían indicar la existencia de vida, denominados biofirmas, suelen incluir gases que se encuentran en abundancia en la atmósfera terrestre actual y que pueden producirse mediante procesos biológicos.

Los dos gases que más atención han recibido como biofirmas son el oxígeno y el metano. Muy pocos investigadores han considerado seriamente al óxido nitroso, y esto puede ser un error.

El equipo de Eddie Schwieterman, de la Universidad de California en Riverside, Estados Unidos, ha realizado un estudio sobre el óxido nitroso como biofirma y sobre la capacidad de detectarlo en exoplanetas (planetas de fuera de nuestro sistema solar).

Schwieterman y sus colegas comenzaron por calcular cuánto óxido nitroso podrían producir los seres vivos en un planeta similar a la Tierra. Una vez hecho el cálculo, confeccionaron modelos digitales que simulaban ese planeta alrededor de diferentes tipos de estrellas y determinaron las cantidades de óxido nitroso (N2O) que podría detectar un observatorio como el telescopio espacial James Webb.

"En un sistema estelar como TRAPPIST-1, el más cercano y mejor sistema para observar las atmósferas de exoplanetas rocosos, se podría detectar potencialmente óxido nitroso a niveles comparables a los del dióxido de carbono o el metano", asevera Schwieterman.

El sistema TRAPPIST-1, del cual pronto podríamos obtener más información sobre las atmósferas de algunos de sus planetas, de tipo rocoso como la Tierra, gracias al telescopio espacial James Webb. Existe la posibilidad de que en la atmósfera de uno de ellos se detecte óxido nitroso, lo que podría indicar la presencia de formas de vida. (Ilustración: NASA JPL / Caltech)

Los seres vivos pueden crear óxido nitroso de múltiples maneras. Muchos microorganismos transforman constantemente otros compuestos de nitrógeno en óxido nitroso, un proceso metabólico que puede producir energía celular útil.

En determinadas circunstancias, el óxido nitroso podría detectarse en una atmósfera y aun así no indicar la existencia de vida. El equipo de Schwieterman lo tuvo en cuenta en su trabajo con modelos digitales. Una pequeña cantidad de óxido nitroso es creada por los relámpagos, por ejemplo. Pero además de óxido nitroso, los relámpagos también crean dióxido de nitrógeno, lo que ofrecería a los astrobiólogos una pista de que procesos meteorológicos o geológicos, no biológicos, crearon el gas.

Otros científicos que han considerado el óxido nitroso como una biofirma suelen concluir que sería difícil de detectar desde tan lejos. Schwieterman argumenta que esta conclusión se basa en las concentraciones de óxido nitroso en la atmósfera terrestre actual. Como no hay ahora mucho óxido nitroso en nuestro planeta, que está repleto de vida, es fácil dar por hecho que también sería difícil de detectar en otros mundos.

"Esta conclusión no tiene en cuenta los períodos de la historia de la Tierra en los que las condiciones oceánicas debieron permitir una liberación biológica de óxido nitroso mucho mayor. Las condiciones reinantes en esos periodos podrían reflejar la situación actual de un exoplaneta", razona Schwieterman.

Schwieterman también argumenta que las estrellas de tipo espectral K y las enanas rojas (de tipo M), muy comunes en el universo y menos luminosas que el Sol, producen un espectro de luz que es menos eficaz para romper la molécula de óxido nitroso que nuestro Sol. Esto podría hacer que la cantidad de óxido nitroso presente en un mundo habitado fuese mucho mayor que lo pronosticado.

El equipo de investigación cree que ahora es el momento de que los astrobiólogos presten atención a gases de bioseñalización alternativos como el óxido nitroso, ya que el telescopio James Webb podría enviar pronto información sumamente detallada sobre las atmósferas de planetas rocosos similares a la Tierra en el sistema TRAPPIST-1.

El estudio se titula “Evaluating the Plausible Range of N2O Biosignatures on Exo-Earths: An Integrated Biogeochemical, Photochemical, and Spectral Modeling Approach”. Y se ha publicado en la revista académica The Astrophysical Journal. (Fuente: NCYT de Amazings)