Una biofirma (a veces llamada fósil químico o fósil molecular ) es cualquier sustancia, como un elemento, isótopo o molécula , o fenómeno que proporciona evidencia científica de la vida pasada o presente . [1] [2] [3] Los atributos medibles de la vida incluyen sus complejas estructuras físicas o químicas y su uso de energía libre y la producción de biomasa y desechos.. Una firma biológica puede proporcionar evidencia de organismos vivos fuera de la Tierra y puede detectarse directa o indirectamente mediante la búsqueda de sus subproductos únicos.
Tipos
En general, las biofirmas se pueden agrupar en diez categorías amplias: [4]
- Isótopos de patrones: la evidencia isotópica o patrones que requieren procesos biológicos.
- Química : características químicas que requieren actividad biológica.
- Materia orgánica : Orgánica formada por procesos biológicos.
- Minerales : Minerales o fases biominerales cuya composición y / o morfología indican actividad biológica (por ejemplo, biomagnetita ).
- Estructuras y texturas microscópicas: Cementos, microtexturas, microfósiles y películas formados biológicamente .
- Estructuras y texturas físicas macroscópicas: estructuras que indican ecosistemas microbianos, biopelículas (p. Ej., Estromatolitos ) o fósiles de organismos más grandes.
- Variabilidad temporal: variaciones en el tiempo de los gases atmosféricos, reflectividad o apariencia macroscópica que indican la presencia de vida.
- Características de reflectancia superficial: características de reflectancia a gran escala debido a pigmentos biológicos, que podrían detectarse de forma remota.
- Gases atmosféricos: gases formados por procesos metabólicos y / o acuosos, que pueden estar presentes a escala planetaria.
- Tecnofirmas : firmas que indican una civilización tecnológicamente avanzada. [5]
Viabilidad
Determinar si vale la pena investigar una posible firma biológica es un proceso fundamentalmente complicado. Los científicos deben considerar todas y cada una de las posibles explicaciones alternativas antes de concluir que algo es una verdadera firma biológica. Esto incluye investigar los detalles minuciosos que hacen que otros planetas sean únicos y poder comprender cuándo hay una desviación de los procesos no biológicos esperados presentes en un planeta. En el caso de un planeta con vida, es posible que estas diferencias sean extremadamente pequeñas o no estén presentes, lo que se suma a las dificultades de descubrir una biofirma. Años de estudios científicos han culminado en tres criterios que una posible firma biológica debe cumplir para ser considerada viable para futuras investigaciones: confiabilidad, capacidad de supervivencia y detectabilidad. [6] [7] [8] [9]
Fiabilidad
Una firma biológica debe poder dominar todos los demás procesos que pueden producir características físicas, espectrales y químicas similares. Al investigar una posible firma biológica, los científicos deben tener cuidado de considerar todos los demás orígenes posibles de la firma biológica en cuestión. Hay muchas formas de vida que se sabe que imitan las reacciones geoquímicas. De hecho, una de las teorías sobre el origen de la vida implica que las moléculas descubran cómo catalizar reacciones geoquímicas para aprovechar la energía que liberan. Estos son algunos de los primeros metabolismos conocidos (ver metanogénesis ). [10] [11] En un caso como este, los científicos podrían buscar un desequilibrio en el ciclo geoquímico, lo que apuntaría a que una reacción ocurre con más o menos frecuencia de lo que debería. Un desequilibrio como este podría interpretarse como un indicio de vida. [11]
Supervivencia
Una firma biológica debe poder durar el tiempo suficiente para que una sonda, un telescopio o un ser humano pueda detectarla. Una consecuencia del uso de reacciones metabólicas por parte de un organismo biológico para obtener energía es la producción de desechos metabólicos . Además, la estructura de un organismo se puede conservar como un fósil y sabemos que algunos fósiles en la Tierra tienen una antigüedad de 3.500 millones de años . [12] [13] Estos subproductos pueden ser excelentes firmas biológicas ya que brindan evidencia directa de por vida. Sin embargo, para ser una firma biológica viable, un subproducto debe permanecer intacto posteriormente para que los científicos puedan descubrirlo.
Detectabilidad
Para que una firma biológica sea relevante en el contexto de la investigación científica, debe ser detectable con la tecnología actualmente disponible. Esta parece ser una afirmación obvia, sin embargo, hay muchos escenarios en los que la vida puede estar presente en un planeta, pero permanece indetectable debido a las limitaciones causadas por los humanos.
Falsos positivos
Cada posible firma biológica está asociada con su propio conjunto de mecanismos únicos falsos positivos o procesos no biológicos que pueden imitar la característica detectable de una firma biológica. Un ejemplo importante de esto es el uso de oxígeno como firma biológica. En la Tierra, la mayor parte de la vida se centra en el oxígeno. Es un subproducto de la fotosíntesis y posteriormente es utilizado por otras formas de vida para respirar. El oxígeno también es fácilmente detectable en los espectros , con múltiples bandas en un rango de longitud de onda relativamente amplio, por lo que es una muy buena firma biológica. Sin embargo, encontrar oxígeno solo en la atmósfera de un planeta no es suficiente para confirmar una firma biológica debido a los mecanismos falsos positivos asociados con ella. Una posibilidad es que el oxígeno se pueda acumular abióticamente a través de la fotólisis si hay un bajo inventario de gases no condensables o si pierde mucha agua. [14] [15] Encontrar y distinguir una biofirma de sus posibles mecanismos de falsos positivos es una de las partes más complicadas de las pruebas de viabilidad porque se basa en el ingenio humano para romper una degeneración abiótico-biológica, si la naturaleza lo permite.
Falsos negativos
A diferencia de los falsos positivos, las biofirmas falsas negativas surgen en un escenario donde la vida puede estar presente en otro planeta, pero hay algunos procesos en ese planeta que hacen indetectables las biofirmas potenciales. [16] Este es un problema y un área de investigación en curso en la preparación de futuros telescopios que serán capaces de observar atmósferas exoplanetarias.
Limitaciones humanas
Hay muchas formas en que los seres humanos pueden limitar la viabilidad de una posible firma biológica. La resolución de un telescopio se vuelve importante cuando se examinan ciertos mecanismos de falsos positivos, y muchos telescopios actuales no tienen la capacidad de observar a la resolución necesaria para investigar algunos de estos. Además, las sondas y los telescopios son trabajados por enormes colaboraciones de científicos con diferentes intereses. Como resultado, las nuevas sondas y telescopios llevan una variedad de instrumentos que comprometen las entradas únicas de todos. Para que un tipo diferente de científico pueda detectar algo que no esté relacionado con las biofirmas, es posible que deba sacrificarse la capacidad de un instrumento para buscar biofirmas. [17]
Ejemplos de
Geomicrobiología
El registro antiguo en la Tierra brinda la oportunidad de ver qué firmas geoquímicas son producidas por la vida microbiana y cómo estas firmas se conservan a lo largo del tiempo geológico. Algunas disciplinas relacionadas, como la geoquímica , la geobiología y la geomicrobiología, a menudo utilizan firmas biológicas para determinar si los organismos vivos están o estuvieron presentes en una muestra. Estas posibles biofirmas incluyen: (a) microfósiles y estromatolitos ; (b) estructuras moleculares ( biomarcadores ) y composiciones isotópicas de carbono, nitrógeno e hidrógeno en materia orgánica ; (c) múltiples proporciones de isótopos de azufre y oxígeno de minerales; y (d) relaciones de abundancia y composiciones isotópicas de metales sensibles al redox (por ejemplo, Fe, Mo, Cr y elementos de tierras raras). [18] [19]
Por ejemplo, los ácidos grasos particulares medidos en una muestra pueden indicar qué tipos de bacterias y arqueas viven en ese entorno. Otro ejemplo son los alcoholes grasos de cadena larga con más de 23 átomos que son producidos por bacterias planctónicas . [20] Cuando se usa en este sentido, los geoquímicos a menudo prefieren el término biomarcador . Otro ejemplo es la presencia de lípidos de cadena lineal en forma de alcanos , alcoholes y ácidos grasos con 20-36 átomos de carbono en suelos o sedimentos. Los depósitos de turba son una indicación de que se originan en la cera epicuticular de las plantas superiores .
Los procesos de la vida pueden producir una variedad de biofirmas como ácidos nucleicos , lípidos , proteínas , aminoácidos , material similar al kerógeno y diversas características morfológicas que son detectables en rocas y sedimentos. [21] Los microbios a menudo interactúan con los procesos geoquímicos, dejando características en el registro rocoso indicativas de biofirmas. Por ejemplo, los poros bacterianos del tamaño de un micrómetro en las rocas carbonatadas se asemejan a inclusiones bajo luz transmitida, pero tienen distintos tamaños, formas y patrones (arremolinados o dendríticos) y se distribuyen de manera diferente a las inclusiones fluidas comunes. [22] Una biofirma potencial es un fenómeno que puede haber sido producido por la vida, pero para el cual también pueden ser posibles orígenes abióticos alternativos .
Morfología
Otra posible firma biológica podría ser la morfología, ya que la forma y el tamaño de ciertos objetos pueden indicar potencialmente la presencia de vida pasada o presente. Por ejemplo, los cristales microscópicos de magnetita en el meteorito marciano ALH84001 [24] [25] [26] son uno de los más debatidos de varias biofirmas potenciales en ese espécimen. [27] El posible biomineral estudiado en el meteorito marciano ALH84001 incluye supuestos fósiles microbianos , diminutas estructuras parecidas a rocas cuya forma era una firma biológica potencial porque se parecía a bacterias conocidas. La mayoría de los científicos finalmente concluyeron que estos eran demasiado pequeños para ser células fosilizadas . [28] Un consenso que ha surgido de estas discusiones, y ahora se ve como un requisito crítico, es la demanda de más líneas de evidencia además de cualquier dato morfológico que apoye tales afirmaciones extraordinarias. [1] Actualmente, el consenso científico es que "la morfología por sí sola no puede utilizarse sin ambigüedades como una herramienta para la detección de vida primitiva". [29] [30] [31] La interpretación de la morfología es notoriamente subjetiva y su uso por sí solo ha dado lugar a numerosos errores de interpretación. [29]
Químico
Ningún compuesto por sí solo probará la existencia de vida. Más bien, serán patrones distintivos presentes en cualquier compuesto orgánico que muestre un proceso de selección. [32] Por ejemplo, los lípidos de membrana que dejan las células degradadas se concentrarán, tendrán un rango de tamaño limitado y comprenderán un número par de carbonos. Del mismo modo, la vida solo usa aminoácidos para zurdos. [32] Sin embargo, las biofirmas no necesitan ser químicas y también pueden ser sugeridas por una biofirma magnética distintiva . [33]
En Marte , los oxidantes de la superficie y la radiación ultravioleta habrán alterado o destruido moléculas orgánicas en la superficie o cerca de ella. [3] Un tema que puede agregar ambigüedad en tal búsqueda es el hecho de que, a lo largo de la historia marciana, indudablemente han llovido sobre la superficie marciana meteoritos condríticos abiogénicos ricos en materia orgánica . Al mismo tiempo, los oxidantes fuertes en el suelo marciano junto con la exposición a la radiación ionizante podrían alterar o destruir las firmas moleculares de los meteoritos u organismos. [3] Un enfoque alternativo sería buscar concentraciones de minerales cristalinos enterrados, como arcillas y evaporitas , que puedan proteger la materia orgánica de los efectos destructivos de la radiación ionizante y oxidantes fuertes. [3] La búsqueda de firmas biológicas marcianas se ha vuelto más prometedora debido al descubrimiento de que existían ambientes acuosos superficiales y cercanos a la superficie en Marte al mismo tiempo que la materia orgánica biológica se conservaba en sedimentos acuosos antiguos en la Tierra. [3]
Atmosférico
Las propiedades atmosféricas de los exoplanetas son de particular importancia, ya que las atmósferas proporcionan los observables más probables para el futuro cercano, incluidos los indicadores de habitabilidad y las firmas biológicas. Durante miles de millones de años, los procesos de la vida en un planeta darían como resultado una mezcla de sustancias químicas diferente a cualquier cosa que pudiera formarse en un equilibrio químico ordinario. [34] [35] Por ejemplo, la vida en la Tierra genera grandes cantidades de oxígeno y pequeñas cantidades de metano .
El color de un exoplaneta, o espectro de reflectancia, también se puede usar como firma biológica debido al efecto de los pigmentos que son de origen biológico único, como los pigmentos de las formas de vida fototróficas y fotosintéticas. [36] [37] [38] [39] [40] Los científicos usan la Tierra como un ejemplo de esto cuando se miran desde lejos (ver Punto azul pálido ) como una comparación con los mundos observados fuera de nuestro sistema solar. [41] La radiación ultravioleta en formas de vida también podría inducir biofluorescencia en longitudes de onda visibles que pueden ser detectadas por la nueva generación de observatorios espaciales en desarrollo. [42] [43]
Algunos científicos han informado de métodos para detectar hidrógeno y metano en atmósferas extraterrestres . [44] [45] Los indicadores de habitabilidad y las biofirmas deben interpretarse en un contexto planetario y medioambiental. [4] Por ejemplo, la presencia de oxígeno y metano juntos podría indicar el tipo de desequilibrio termoquímico extremo generado por la vida. [46] Dos de las 14.000 firmas biológicas atmosféricas principales propuestas son el sulfuro de dimetilo y el clorometano ( CH
3Cl ). [35] Una firma biológica alternativa es la combinación de metano y dióxido de carbono. [47] [48]
Se está investigando la detección de fosfina en la atmósfera de Venus como posible firma biológica.
Metano en Marte
La presencia de metano en la atmósfera de Marte es un área de investigación en curso y un tema muy polémico. Debido a su tendencia a ser destruido en la atmósfera por la fotoquímica , la presencia de un exceso de metano en un planeta puede ser una indicación de que debe haber una fuente activa. Dado que la vida es la fuente más fuerte de metano en la Tierra, observar un desequilibrio en la abundancia de metano en otro planeta podría ser una firma biológica viable. [49] [50]
Desde 2004, ha habido varias detecciones de metano en la atmósfera de Marte mediante una variedad de instrumentos a bordo de orbitadores y módulos de aterrizaje terrestres en la superficie marciana, así como telescopios terrestres. [51] [52] [53] [54] [55] [56] Estas misiones informaron valores entre un "nivel de fondo" que oscilaba entre 0,24 y 0,65 partes por mil millones en volumen (ppbv) [57] hasta 45 ± 10 ppbv [58]
Sin embargo, las mediciones recientes que utilizaron los instrumentos ACS y NOMAD a bordo del Orbitador de gases de rastreo ESA-Roscosmos ExoMars no han podido detectar metano en un rango de latitudes y longitudes en ambos hemisferios marcianos. Estos instrumentos altamente sensibles pudieron establecer un límite superior en la abundancia general de metano en 0.05 ppbv [59] Esta no detección es una contradicción importante con lo que se observó anteriormente con instrumentos menos sensibles y seguirá siendo un argumento fuerte en el debate en curso sobre la presencia de metano en la atmósfera marciana.
Además, los modelos fotoquímicos actuales no pueden explicar la presencia de metano en la atmósfera de Marte y sus variaciones rápidas reportadas en el espacio y el tiempo. [60] Aún no se puede explicar ni su rápida aparición ni su desaparición. [61] Para descartar un origen biogénico del metano, se necesitará una futura sonda o módulo de aterrizaje que albergue un espectrómetro de masas , ya que las proporciones isotópicas de carbono-12 a carbono-14 en el metano podrían distinguir entre un origen biogénico y no biogénico. , de manera similar al uso del estándar δ13C para reconocer el metano biogénico en la Tierra. [62]
Desequilibrio atmosférico
Un desequilibrio en la abundancia de especies gaseosas en una atmósfera puede interpretarse como una firma biológica. En la Tierra, la vida ha alterado enormemente la atmósfera de una manera que sería poco probable que se replicaran otros procesos. Por lo tanto, una desviación del equilibrio es evidencia de una firma biológica. [49] [50] [64] [65] Por ejemplo, la abundancia de metano en la atmósfera de la Tierra está en órdenes de magnitud por encima del valor de equilibrio debido al flujo constante de metano que emite la vida en la superficie. [64] [66] Dependiendo de la estrella anfitriona, un desequilibrio en la abundancia de metano en otro planeta puede indicar una firma biológica. [67]
Biofirmas agnósticas
Debido a que la única forma de vida conocida es la de la Tierra, la búsqueda de biofirmas está fuertemente influenciada por los productos que produce la vida en la Tierra. Sin embargo, la vida que es diferente a la vida en la Tierra todavía puede producir biofirmas que son detectables por los humanos, aunque no se sabe nada sobre su biología específica. Esta forma de firma biológica se denomina "firma biológica agnóstica" porque es independiente de la forma de vida que la produce. Existe un consenso generalizado de que toda la vida, sin importar cuán diferente sea de la vida en la Tierra, necesita una fuente de energía para prosperar. [68] Esto debe implicar algún tipo de desequilibrio químico, que puede aprovecharse para el metabolismo. [69] [49] [50] Los procesos geológicos son independientes de la vida, y si los científicos pueden restringir la geología lo suficientemente bien en otro planeta, entonces saben cuál debería ser el equilibrio geológico particular para ese planeta. Una desviación del equilibrio geológico puede interpretarse tanto como un desequilibrio atmosférico como como una firma biológica agnóstica.
Antibiosignaturas
De la misma manera que detectar una biofirma sería un descubrimiento increíblemente importante sobre un planeta, encontrar evidencia de que la vida no está presente también puede ser un descubrimiento importante sobre un planeta. La vida depende de los desequilibrios redox para metabolizar los recursos disponibles en energía. La evidencia de que nada en un planeta está aprovechando el "almuerzo gratis" disponible debido a un desequilibrio redox observado se llama antibiosignaturas. [60]
Atmósfera marciana
La atmósfera marciana contiene una gran abundancia de CO y H 2 producidos fotoquímicamente , que son moléculas reductoras. Por lo demás, la atmósfera de Marte se oxida principalmente, lo que genera una fuente de energía sin explotar que la vida podría explotar si usara un metabolismo compatible con una o ambas de estas moléculas reductoras. Debido a que estas moléculas se pueden observar, los científicos usan esto como evidencia de una firma antibiograma. [70] [71] Los científicos han utilizado este concepto como argumento en contra de la vida en Marte. [72]
Misiones dentro de nuestro sistema solar
La exploración astrobiológica se basa en la premisa de que las biofirmas encontradas en el espacio serán reconocibles como vida extraterrestre . La utilidad de una biofirma está determinada no solo por la probabilidad de que la vida la cree, sino también por la improbabilidad de que los procesos no biológicos (abióticos) la produzcan. [73] Concluir que se ha descubierto evidencia de una forma de vida extraterrestre (pasada o presente) requiere probar que una posible firma biológica fue producida por las actividades o restos de vida. [1] Como ocurre con la mayoría de los descubrimientos científicos, el descubrimiento de una firma biológica requerirá la acumulación de evidencia hasta que no exista otra explicación.
Los posibles ejemplos de biofirma incluyen moléculas o estructuras orgánicas complejas cuya formación es prácticamente inalcanzable en ausencia de vida: [73]
- Morfologías celulares y extracelulares
- Biomoléculas en rocas
- Estructuras moleculares bioorgánicas
- Quiralidad
- Minerales biogénicos
- Patrones de isótopos biogénicos en minerales y compuestos orgánicos
- Gases atmosféricos
- Pigmentos fotosintéticos
Las misiones vikingas a Marte
Las misiones Viking a Marte en la década de 1970 llevaron a cabo los primeros experimentos que fueron diseñados explícitamente para buscar biofirmas en otro planeta. Cada uno de los dos módulos de aterrizaje Viking llevó a cabo tres experimentos de detección de vida que buscaban signos de metabolismo ; sin embargo, los resultados se declararon inconclusos. [21] [74] [75] [76] [77]
Laboratorio de Ciencias de Marte
El rover Curiosity de la misión Mars Science Laboratory , con su rover Curiosity, está evaluando actualmente la potencial habitabilidad pasada y presente del entorno marciano y está intentando detectar biofirmas en la superficie de Marte. [3] Teniendo en cuenta el paquete de carga útil del instrumento MSL, las siguientes clases de biofirmas se encuentran dentro de la ventana de detección de MSL: morfologías de organismos (células, fósiles corporales, moldes), biotelas (incluidas las esteras microbianas), moléculas orgánicas de diagnóstico, firmas isotópicas, evidencia de biomineralización y bioalteración, patrones espaciales en química y gases biogénicos. [3] El rover Curiosity apunta a afloramientos para maximizar la probabilidad de detectar materia orgánica 'fosilizada' preservada en depósitos sedimentarios.
ExoMars Orbiter
El ExoMars Trace Gas Orbiter (TGO) 2016 es un orbitador de telecomunicaciones de Marte y una misión analizadora de gases atmosféricos. Entregó el módulo de aterrizaje Schiaparelli EDM y luego comenzó a establecerse en su órbita científica para mapear las fuentes de metano en Marte y otros gases, y al hacerlo, ayudará a seleccionar el lugar de aterrizaje para el rover ExoMars que se lanzará en 2022. [78 ] El objetivo principal de la misión del rover ExoMars es la búsqueda de firmas biológicas en la superficie y el subsuelo mediante un taladro capaz de recolectar muestras hasta una profundidad de 2 metros (6,6 pies), lejos de la radiación destructiva que baña la superficie. [77] [79]
Mars 2020 Rover
El rover Mars 2020 , que se lanzó en 2020, está destinado a investigar un entorno antiguo astrobiológicamente relevante en Marte, investigar sus procesos geológicos superficiales y su historia, incluida la evaluación de su habitabilidad pasada , la posibilidad de vida pasada en Marte y el potencial de preservación. de biofirmas dentro de materiales geológicos accesibles. [80] [81] Además, almacenará en caché las muestras más interesantes para un posible transporte futuro a la Tierra.
Libélula Titán
Se propone lanzar el concepto de aterrizaje / avión Dragonfly [82] de la NASA en 2025 y buscaría pruebas de biofirmas en la superficie y atmósfera ricas en materia orgánica de Titán , además de estudiar su posible sopa primordial prebiótica . [83] [84] Titán es la luna más grande de Saturno y se cree que tiene un gran océano subterráneo que consiste en una salmuera salada. [85] [86] Además, los científicos creen que Titán puede tener las condiciones necesarias para promover la química prebiótica , lo que lo convierte en un candidato principal para el descubrimiento de firmas biológicas. [87] [88] [89]
Europa Clipper
La sonda Europa Clipper de la NASA está diseñada como una misión de sobrevuelo a la luna galileana más pequeña de Júpiter , Europa . [90] Programada para lanzarse en 2024, esta sonda investigará el potencial de habitabilidad en Europa. Europa es uno de los mejores candidatos para el descubrimiento de biofirmas en nuestro sistema solar debido al consenso científico de que retiene un océano subsuperficial, con dos o tres veces el volumen de agua de la Tierra. La evidencia de este océano subsuperficial incluye:
- Voyager 1 (1979): Se toman las primeras fotografías de Europa en primer plano. Los científicos proponen que las marcas de tipo tectónico en la superficie podrían ser causadas por un océano subterráneo. [91]
- Galileo (1997): El magnetómetro a bordo de esta sonda detectó un cambio sutil en el campo magnético cerca de Europa. Esto se interpretó más tarde como una interrupción en el campo magnético esperado debido a la inducción de corriente en una capa conductora en Europa. La composición de esta capa conductora es consistente con un océano subterráneo salado. [92]
- Telescopio espacial Hubble (2012): se tomó una imagen de Europa que mostraba evidencia de una columna de vapor de agua saliendo de la superficie. [93] [94]
La sonda Europa Clipper llevará instrumentos para ayudar a confirmar la existencia y composición de un océano subsuperficial y una gruesa capa de hielo. Además, mapeará la superficie para estudiar las características que pueden apuntar a la actividad tectónica debido a un océano subsuperficial. [95]
Encelado
Aunque no hay planes preprogramado para buscar firmas biológicas de Saturno 's sexto mayor luna, Encelado , las perspectivas de descubrimiento biofirma no son lo suficientemente interesante como para justificar varios conceptos de misión que pueden ser financiadas en el futuro. De manera similar a la luna Europa de Júpiter, también hay mucha evidencia de que existe un océano subsuperficial en Encelado. Las columnas de vapor de agua fueron observadas por primera vez en 2005 por la misión Cassini [96] [97] y luego se determinó que contenían sal y compuestos orgánicos. [98] [99] En 2014, se presentó más evidencia utilizando mediciones gravimétricas en Encelado para concluir que, de hecho, hay una gran reserva de agua debajo de una superficie helada. [100] [101] [102] Los conceptos de diseño de la misión incluyen:
- Buscador de vida de Encelado (ELF) [103] [104]
- Firmas de vida y habitabilidad de Encelado [105]
- Analizador orgánico de Encelado [106]
- Explorador de Encelado (En-Ex) [107]
- Explorador de Encelado y Titán (E 2 T) [108]
- Viaje a Encelado y Titán (JET) [109] [110]
- Investigación de vida para Encelado (LIFE) [111]
- Prueba de la habitabilidad del océano de Encelado ( THEO ) [112]
Todas estas misiones conceptuales tienen objetivos científicos similares: evaluar la habitabilidad de Encelado y buscar firmas biológicas, en línea con el mapa estratégico para explorar el mundo oceánico Encelado. [113]
Buscando fuera de nuestro sistema solar
A 4,2 años luz (1,3 parsecs , 40 billones de kilómetros o 25 billones de millas) de la Tierra, el exoplaneta potencialmente habitable más cercano es Proxima Centauri b , que fue descubierto en 2016. [114] [115] Esto significa que se necesitarían más más de 18.100 años para llegar allí si una nave pudiera viajar constantemente tan rápido como la nave espacial Juno (250.000 kilómetros por hora o 150.000 millas por hora). [116] En otras palabras, actualmente no es factible enviar humanos o incluso sondas para buscar biofirmas fuera de nuestro sistema solar. Dado este hecho, la única forma de buscar biofirmas fuera de nuestro sistema solar es observando exoplanetas con telescopios.
Hasta la fecha, no ha habido detecciones de biofirmas verosímiles o confirmadas fuera de nuestro sistema solar. A pesar de esto, es un campo de investigación en rápido crecimiento debido a las perspectivas de la próxima generación de telescopios. El telescopio espacial James Webb , que se lanzará al espacio en otoño de 2021, será un próximo paso prometedor en la búsqueda de biofirmas. Aunque su rango de longitud de onda y resolución no serán compatibles con algunas de las bandas de gas de firma biológica atmosférica más importantes como el oxígeno, aún podrá detectar alguna evidencia de mecanismos de falsos positivos de oxígeno. [117]
La nueva generación de telescopios terrestres de clase de 30 metros ( Telescopio de Treinta Metros y Telescopio Extremadamente Grande ) tendrá la capacidad de tomar espectros de alta resolución de atmósferas de exoplanetas en una variedad de longitudes de onda. [118] Estos telescopios serán capaces de distinguir algunos de los mecanismos de falsos positivos más difíciles, como la acumulación abiótica de oxígeno a través de la fotólisis. Además, su gran área de recolección permitirá una alta resolución angular, haciendo más factibles los estudios de imágenes directas .
Ver también
- Bioindicador
- Tafonomia
Referencias
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