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Esta bacteria puede sobrevivir con hidrógeno puro. ¿Podría la vida extraterrestre hacer lo mismo?

La mayoría de los sistemas estelares que conocemos soportan planetas gigantes gaseosos con atmósferas llenas de hidrógeno y algo de helio.
Imagen: © Shutterstock

¿Podrían los extraterrestres que respiran helio e hidrógeno vivir en exoplanetas en todo el cosmos?

Un nuevo estudio de la vida en adelante Tierra sugiere que es posible. Y si es así, eso significaría que la búsqueda de vida en el universo podría tener que mirar más allá de los planetas bañados en oxígeno hacia otros con atmósferas aparentemente inhóspitas. No hay duda de que una atmósfera de oxígeno es propicia para la vida, después detodo, es lo que respiramos en la Tierra. Pero el oxígeno no es común en el cosmos. Constituye aproximadamente el 0,1% de la masa del universo. Mucho más común es el hidrógeno 92% y el helio 7%. El planetaque domina el sistema solar es Júpiter y su atmósfera es del 90% hidrógeno y 10% helio , con solo rastros de otros elementos. Los planetas rocosos como la Tierra, con atmósferas desprovistas de hidrógeno y helio, son solo un pequeño componente de los sistemas estelares.

Con tal predominio del hidrógeno y el helio en el universo, sería útil comprender si las atmósferas compuestas por estos elementos podrían sustentar la vida. Los investigadores dirigidos por la científica planetaria Sara Seager en el MIT se propusieron averiguar si podían hacerlo. Eligierondos formas de vida en la Tierra que podrían existir sin oxígeno : E. coli , una bacteria que se encuentra en las entrañas de muchos animales, incluidos los humanos; y la levadura común, un hongo que se usa para hornear pan y hacer cerveza, y que es difícil de encontrar en las tiendas en estos días.

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Los científicos tomaron cultivos vivos de ambos organismos y los pusieron en varios matraces separados y reemplazaron la atmósfera del interior con otros gases. Un juego de matraces se llenó con hidrógeno puro, mientras que otro se reemplazó con helio puro. Un tercer juego de matraces sirviócomo control y se llenó con aire normal.

Cada pocas horas, los científicos eliminaron algunos de E. coli y levadura para saber si sobrevivieron. Ambos organismos pudieron vivir en todas las atmósferas, informaron los investigadores el 4 de mayo en la revista Astronomía de la naturaleza . Dado que ambos organismos evolucionaron en la Tierra, no fue sorprendente que lo hicieran mejor en el aire, con el E. coli creciendo dos veces más lento y la levadura 2,5 órdenes de magnitud más lenta que cada una de ellas en condiciones normales de aire.

Sin embargo, el hecho de que ambos organismos sobrevivieran en ambientes de hidrógeno puro y helio tiene consecuencias potencialmente importantes para los astrobiólogos, ya que el hallazgo "abre la posibilidad de un espectro mucho más amplio de hábitats para la vida en diversos mundos habitables", escribieron Seager y sus colegasen Astronomía de la Naturaleza. E. coli también produjo una serie de productos de desecho que ya están en la lista de posibles biofirmas de vida extraterrestre, incluyendo amoníaco, metanotiol y óxido nitroso.

La pregunta entonces es cómo este estudio reciente puede hacer avanzar nuestra búsqueda de vida en otros planetas.

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Durante mucho tiempo, el campo de la astrobiología se consideró especulativo, un campo en el que los científicos considerarían las posibilidades pero sin ningún dato que restringiera sus ideas. Después de todo, nunca se había observado vida en otros planetas, hastaRecientemente, los astrónomos no estaban seguros de que existieran planetas alrededor de otras estrellas.

Todo eso cambió hace solo un cuarto de siglo. En 1995, los astrónomos de la Universidad de Ginebra anunciaron el descubrimiento de un planeta orbitando una estrella ordinaria fuera de nuestro sistema solar. Este fue el primer exoplaneta observado y estaba orbitando una estrella llamada 51 Pegasi, ubicada a unos 50 años luz de la Tierra.

En los primeros días del descubrimiento planetario, los astrónomos encontraron solo planetas gigantes gaseosos como nuestro propio Júpiter, todos ubicados muy cerca de su estrella anfitriona. Durante un tiempo, estos "Júpiter calientes" parecían ser los tipos más comunes de exoplanetas, peroeso era engañoso. Estos gigantes planetarios fueron descubiertos porque el planeta gravedad hizo que su estrella madre se tambaleara mientras orbitaban, y los astrónomos pudieron observar la oscilación. Los planetas grandes en órbitas estrechas provocan oscilaciones más grandes que son más fáciles de detectar.

Todo eso cambió en 2009, cuando Telescopio espacial Kepler fue lanzado. Kepler utilizó un método diferente para buscar exoplanetas. Básicamente, observó estrellas distantes y buscó la sombra proyectada por los planetas cuando pasaban frente a la estrella madre. Kepler cesó sus operaciones a fines de 2018, pero durante suDurante una década de operaciones, descubrió más de 2.600 exoplanetas. Las características de estos planetas son diversas, pero incluso el programa Kepler encontró muchos Júpiter calientes.

Sin embargo, Kepler no pudo buscar vida en esos mundos. Primero, muchos de los planetas que descubrió estaban tan lejos que cualquier intento de obtener imágenes de sus atmósferas sería difícil, y segundo, no tenía instrumentación para veratmósferas de los planetas.

El primer problema lo está resolviendo TESS Satélite de estudio de exoplanetas en tránsito, que se lanzó a principios de 2018 y utiliza la misma técnica que Kepler para estudiar estrellas cercanas en busca de planetas.

Observar la atmósfera requiere telescopios más potentes que Kepler o TESS. Por ejemplo, la primera atmósfera observada de un planeta fuera de nuestro sistema solar se logró en 2001. Los investigadores utilizaron el Telescopio Espacial Hubble para observar una estrella llamada HD 20945.planeta cruzado frente a la estrella, los instrumentos del Hubble observaron la luz emitida por el sodio, que se interpretó como sodio suspendido en una atmósfera planetaria. Estudio adicional en 2008 también revelado que el planeta estaba rodeado de hidrógeno.

Y, por supuesto, esa es la razón por la que el estudio reciente del MIT es tan interesante. Los astrónomos saben que la atmósfera de Júpiter es predominantemente hidrógeno y helio, y han observado una atmósfera de hidrógeno alrededor de un planeta que orbita una estrella distante. Con este nuevo hallazgoque la vida en la Tierra puede existir en un ambiente de hidrógeno puro o helio, los astrobiólogos deben asegurarse de estudiar el espectro de luz emitida por planetas envueltos por hidrógeno, con la mirada puesta en planetas rocosos con tales atmósferas, dijeron los investigadores.

Para todos los interesados ​​en la vida extraterrestre, el futuro es muy prometedor. El observatorio TESS está buscando exoplanetas cercanos. En 2021, la NASA planea lanzar el tan esperado Telescopio Espacial James Webb JWST, que está destinado a reemplazar y reemplazarel enormemente exitoso telescopio Hubble. Los astrónomos planean usar JWST para escanear exoplanetas conocidos, buscando las firmas de vida. Ahora, con el reciente estudio del MIT, los astrobiólogos seguramente agregarán planetas rodeados de hidrógeno a la lista.

Publicado originalmente el Ritmo89 .

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  • AndyTheAstronomer
    tenga en cuenta :

    UNA bacteria
    DOS bacterias

    Frases como "Esta bacteria" en el título del artículo y "una bacteria" utilizadas en el artículo son, por lo tanto, completamente incorrectas. "Estas bacterias" y "Una bacteria" son correctas.

    Prueba de que tener un doctorado en educación no significa que puedas escribir correctamente en latín.
    Responder