El James Webb detecta una posible biofirma en la atmósfera del exoplaneta K2-18b

Recreación artística del exoplaneta K2-18b frente a su estrella enana roja. Fuente: Wikipedia

El telescopio espacial James Webb ha detectado señales compatibles con la presencia de sulfuro de dimetilo (DMS) y/o disulfuro de dimetilo (DMDS) en la atmósfera del exoplaneta K2-18b, situado aproximadamente a 120 años luz de la Tierra. Los resultados vienen de las observaciones procedentes del instrumento MIRI y han sido publicados en ‘The Astrophysical Journal Letters’’. Estas moléculas podrían estar relacionadas con actividad biológica en la Tierra, aunque los datos disponibles aún no permiten afirmar que exista vida en el planeta.

Una señal química a 120 años luz

K2-18b es un exoplaneta situado en la constelación de Leo, con una masa 8,6 veces mayor a la de la Tierra. Su órbita se sitúa en torno a una estrella enana fría, pero lo interesante es que se encuentra en la denominada zona habitable. Se conoce con este nombre debido a que se trata de una región alrededor de una estrella en la que, bajo determinadas condiciones, podría existir agua líquida. Sin embargo, que un planeta se encuentre dentro de esta zona no significa que este sea automáticamente habitable, ni tan siquiera que albergue vida.

Aun así, la naturaleza potencialmente habitable de este exoplaneta no es un descubrimiento novedoso. K2-18b aumentó su interés en 2023, cuando el James Webb detectó metano y dióxido de carbono en su atmósfera. La abundancia de estas moléculas combinadas con la ausencia de una señal de amoníaco son compatibles con ciertos modelos que lo definen como un posible planeta hicéano: un tipo de exoplaneta con una atmósfera rica en hidrógeno, que debajo esconde un gran océano capaz de albergar vida microbiana. Los datos no demuestran que exista un océano en K2-18b, pero es una posibilidad que no se pueda descartar.

¿Qué importancia tiene el DMS?

La posible presencia de DMS es especialmente interesante debido a que, en la Tierra, este compuesto está relacionado con procesos biológicos y lo producen principalmente organismos marinos, como el fitoplancton. Por ello, el DMS se considera una posible biofirma: su presencia en el planeta podría proporcionar información sobre la existencia de actividad biológica.

Las primeras observaciones del James Webb ya habían proporcionado una señal débil compatible con DMS. En su momento, los investigadores la consideraron una detección provisional y señalaron la necesidad de realizar nuevas observaciones para confirmar dicha señal: el seguimiento realizado con el instrumento MIRI encontró nuevas señales compatibles con DMS y DMDS. El análisis estima una significación de aproximadamente 3 sigma para estas moléculas, un nivel de significación estadísticamente relevante, pero aún insuficiente para considerarlo un descubrimiento definitivo. Los propios autores señalan que todavía no es posible distinguir con seguridad cuál de las dos moléculas está presente. Por ello, serán necesarias nuevas observaciones para aumentar la solidez del resultado y estudiar posibles procesos no biológicos que pudieran ser capaces de producir estas moléculas.

La posibilidad de la existencia de un océano es una de las cuestiones abiertas más relevantes. Sin embargo, la estructura interna de K2-18b todavía no se conoce con suficiente detalle, y el tamaño y masa del planeta pueden generar presiones y temperaturas muy diferentes a las de la Tierra. Además, algunos modelos contemplan la posibilidad de que, bajo un hipotético océano, existan capas de hielo sometidas a presiones extremadamente elevadas, lo que podría modificar el intercambio de materiales entre el agua y el interior del planeta.

Esta cuestión es clave a la hora de estudiar su habitabilidad. En la Tierra, los procesos que conectan los océanos, la atmósfera y las rocas contribuyen al movimiento de nutrientes. Si las condiciones internas de K2-18b fueran sumamente diferentes, también podrían serlo los procesos químicos necesarios para que ocurran determinados tipos de actividad biológica. Por ahora, los datos disponibles no permiten determinar cuál es exactamente la estructura del planeta, lo que imposibilita responder con certeza a la pregunta.

Necesidad de más observaciones

El interés en K2-18b es enorme. Por ahora no se ha encontrado vida, pero este exoplaneta representa una oportunidad única para estudiar una posible biofirma a unos 120 años luz de distancia. Se necesitan nuevas observaciones para aumentar la precisión de las mediciones, distinguir entre DMS y DMDS y estudiar posibles explicaciones químicas no biológicas. Esta última cuestión es especialmente importante, ya que ni siquiera encontrar una molécula asociada a la vida en la Tierra significa necesariamente que exista vida en este planeta.

A pesar de que K2-18b no es un planeta en el que se haya descubierto vida, sí existe una señal química que podría ser compatible con actividad biológica, cuya interpretación todavía presenta incertidumbres. Si futuras observaciones confirman la naturaleza de estas moléculas y permiten descartar procesos no biológicos capaces de producirlas, K2-18b se convertiría en uno de los objetivos más relevantes para estudiar la posible existencia de vida fuera del sistema solar.