¿Qué ha detectado realmente el telescopio James Webb en el exoplaneta K2-18b? ¿Es un signo de vida extraterrestre?

• Descubren en la atmósfera del planeta K2-18b la presencia de metano y dióxido de carbono ¿Qué significa el hallazgo? 
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Descubrimiento de vapor de agua en K2-18b

El telescopio James Webb ha descubierto metano y dióxido de carbono en la atmósfera de K2-18b, un exoplaneta que también podría tener un océano de agua y dimetilsulfuro, un compuesto que en la Tierra se produce fundamentalmente por actividad microbiológica.

¿Qué significa el hallazgo? ¿Y por qué es un error dar por hecho que estamos ante un signo de vida extraterrestre?

Señales de vida

Hace tan solo una década, conocer la composición de la atmósfera de un exoplaneta situado a decenas o incluso cientos de años luz era ciencia ficción. Ahora, es ciencia.

Gracias a misiones como el telescopio espacial James Webb (JWST) se hace realidad algo que los astrobiólogos soñábamos desde hace mucho: la obtención de evidencias de la composición y condiciones de planetas extrasolares. Esto no sólo es importante para la búsqueda de vida extraterrestre (sin entrar a discutir qué entendemos por “vida”); también lo es para contrastar nuestros modelos de laboratorio y avanzar en el conocimiento del cosmos y la evolución de nuestro propio planeta.

Este mes se ha hecho público uno de los resultados más interesantes, por ahora, de las observaciones del JWST: evidencias de la composición atmosférica del planeta K2-18b.

La noticia ha estimulado la imaginación de medios, e incluso de divulgadores científicos, y han aparecido noticias entusiastas acerca de “señales de vida extraterrestre”. Pero ¿que es lo que podemos afirmar realmente a partir del descubrimiento?

Por qué es interesante K2-18b y qué se ha observado

La estrella K2-18, una enana roja situada a 124 años luz de la Tierra, tiene, que sepamos de momento, dos planetas en su sistema. Uno de ellos es K2-18c, un gigante gaseoso posiblemente similar a Neptuno. El otro es K2-18b, un subneptuno con una masa ocho veces mayor que nuestro planeta y radio algo mayor de 14 000 km (2,6 veces el radio terrestre).

Las observaciones del JWST avanzan una atmósfera compuesta predominantemente de hidrógeno, y con evidencias robustas de la presencia de metano y dióxido de carbono, dos gases de efecto invernadero. No se ha detectado la presencia ni de amoníaco ni de cianuro de hidrógeno.

Con los datos disponibles hasta ahora, se piensa que este planeta es un mundo “hicéano” (hidrógeno-océano), con una temperatura de equilibrio similar a la Tierra, y cuya superficie podría ser un enorme océano de agua líquida. Eso explicaría que no puedan detectar amoniaco y cianuro de hidrógeno: estarían disueltos en el agua.

Espectro de infrarrojo de la atmósfera de K2-18b. El resultado no es fácil de interpretar para el público, pero muestra evidencias claras de metano y dióxido de carbono. El dimetilsulfuro, en cambio, no es concluyente y se requiere más observación. NASA, ESA, CSA, Ralf Crawford (STScI), Joseph Olmsted (STScI). Science: Nikku Madhusudhan (IoA)

¿Vida en K2-18b? No tan rápido

La emoción se ha disparado con la observación de la posible presencia de dimetilsulfuro (DMS) en la atmósfera de K2-18b. Lo primero que debemos recalcar es que la evidencia de la presencia de DMS en el planeta no es sólida. Es potencial, pues los datos no son concluyentes y requiere confirmación.

Imaginemos que llegara a confirmarse: ¿implicaría que la presencia de DMS es una evidencia de vida?

En la Tierra, el dimetilsulfuro se produce, fundamentalmente, por procesos biológicos. El plancton oceánico emite gran cantidad de este gas, que tiene importantes implicaciones en la química atmosférica terrestre y contribuye al clima, pues es un generador de aerosoles y puede iniciar la condensación de nubes.

Debido a la actividad biológica, el DMS es más abundante en la atmósfera que el sulfuro de hidrógeno, más simple. Pero ¿podemos considerar al DMS un biomarcador? La respuesta es que en la Tierra sí, pero, fuera de la Tierra, no por sí solo.

Para que lleguemos a considerar una molécula como biomarcador debe cumplirse una condición: que la única forma por la que podamos explicar su presencia sea por actividad biológica. O lo que es lo mismo, que no podemos explicarlo mediante un origen abiótico, ni por una síntesis química natural.

Entonces, si encontráramos aminoácidos, los componentes de las proteínas, ¿serían biomarcadores? Es tentador pensar que sí, pues en la Tierra los aminoácidos se producen solo por actividad biológica. Pero por sí solos no son biomarcadores, pues conocemos vías químicas para producirlos que explican, por ejemplo, su presencia en meteoritos carbonáceos. De hecho, probablemente los aminoácidos de origen abiótico sean muy abundantes en el universo.

Con el DMS debemos hacer un razonamiento similar: es una molécula esperada en el inventario astroquímico del medio interestelar, y se han propuesto reacciones, bajo las altas energías de la radiación cósmica, por las que podría formarse.

Puede estar presente en cometas y volatilizarse con otras moléculas con azufre en las colas cometarias. El DMS también podría formarse mediante la descomposición térmica de materia orgánica que contiene azufre, formada abióticamente (tholin). Hace tiempo, además, que unos pioneros de la química prebiótica demostraron su formación en atmósferas en las que coincidían metano y una fuente de azufre.

Si hay fuentes no biológicas plausibles, podemos decir que el dimetilsulfuro por sí solo es insuficiente para considerarlo biomarcador o hablar de vida fuera de la Tierra.

Aún desconocemos casi todo del planeta K2-18b. No sabemos en qué otras formas está el azufre, ni los procesos geoquímicos o atmosféricos que, potencialmente, podrían generarlo.

Hay que considerar, además, que el DMS es un intermediario importante en el metabolismo del azufre. En la Tierra se produce mediante rutas bioquímicas que requieren una serie de enzimas, resultado de la evolución biológica. Interpretar el DMS como un biomarcador para otro planeta, del mismo modo que lo hacemos en la Tierra, implica plantearse la universalidad de la bioquímica terrestre. Y no es una cuestión sencilla.

Solo un indicio

Por encima de todo, hay que recalcar que la presencia de DMS en K2-18b es “potencial” y no hay una evidencia sólida. El primer paso es confirmar si existe realmente, y ampliar el conocimiento de la atmósfera del planeta.

Por lo que sabemos, el K2-18b podría ser habitable en sentido astrobiológico. Eso quiere decir que podría reunir las condiciones para que se dé un proceso de evolución química y sostener algún tipo de vida. Pero aún sabemos muy poco y, antes de especular o de extrapolar ciegamente lo que vemos en la Tierra sin más consideraciones, debemos saber más y tener en cuenta lo que podemos aportar los astrobiólogos. Y no vamos a parar de buscar.

César Menor-Salván, Profesor Contratado Doctor. Bioquímica y Astrobiología. Departamento de Biología de Sistemas, Universidad de Alcalá. Este artículo fue publicado originalmente en The Conversation. Aquí puedes leer el texto original.