Si hay una civilización extraterrestre avanzada que habita en un sistema estelar cercano, podríamos ser capaces de detectarla usando su propia contaminación atmosférica, según una nueva investigación de la NASA.

El estudio analizó la presencia del gas dióxido de nitrógeno (NO₂), que en la Tierra se produce mediante la quema de combustibles fósiles, pero que también puede provenir de fuentes no industriales como la biología, los rayos y los volcanes.

«En la Tierra, la mayor parte del dióxido de nitrógeno proviene de la actividad humana, procesos de combustión como las emisiones de vehículos y plantas de energía de combustibles fósiles», dijo Ravi Kopparapu del Centro de Vuelo Espacial Goddard de la NASA en Greenbelt, Maryland. «En la atmósfera inferior (alrededor de 10 a 15 kilómetros), el NO₂ de las actividades humanas domina en comparación con las fuentes no humanas. Por lo tanto, la observación de NO₂ en un planeta habitable podría potencialmente indicar la presencia de una civilización industrializada».

Kopparapu es el autor principal de un artículo sobre esta investigación aceptado por Astrophysical Journal y publicado en línea la semana pasada en arXiv.

Exocivilizaciones contaminantes

Los astrónomos han encontrado hasta la fecha más de 4.000 planetas orbitando otras estrellas. Algunos pueden tener condiciones adecuadas para la vida tal como la conocemos, y en algunos de estos mundos habitables, la vida puede haber evolucionado hasta el punto en que produce una civilización tecnológica.

Dado que los planetas alrededor de otras estrellas (exoplanetas) están tan lejos, los científicos no pueden buscar signos de vida o civilización enviando naves espaciales a estos mundos distantes. En cambio, deben usar potentes telescopios para ver qué hay dentro de las atmósferas de los exoplanetas.

Una posible indicación de vida, o firma biológica, podría ser una combinación de gases como el oxígeno y el metano en la atmósfera. De manera similar, un signo de tecnología en un exoplaneta, llamado tecnofirma, podría ser lo que se considera contaminación aquí en la Tierra —la presencia de un gas que se libera como subproducto de un proceso industrial generalizado, como el NO₂.—

Este estudio es la primera vez que se examina el NO₂ como posible firma tecnológica.

«Otros estudios han examinado los clorofluorocarbonos (CFC) como posibles tecnofirmas, que son productos industriales que se utilizaron ampliamente como refrigerantes hasta que se eliminaron gradualmente debido a su papel en el agotamiento del ozono», dijo Jacob Haqq-Misra, coautor del artículo del Instituto de Ciencias Blue Marble en Seattle, Washington.

«Los CFC también son un poderoso gas de efecto invernadero que podría usarse para terraformar un planeta como Marte al proporcionar un calentamiento adicional de la atmósfera. Hasta donde sabemos, los CFC no son producidos por la biología en absoluto, por lo que son una firma tecnológica más obvia que el NO₂. Sin embargo, los CFC son productos químicos manufacturados muy específicos que pueden no prevalecer en otros lugares. El NO₂, en comparación, es un subproducto general de cualquier proceso de combustión», añadió.

Modelos informáticos

En su estudio, el equipo utilizó modelos informáticos para predecir si la contaminación por NO₂ produciría una señal que sea práctica de detectar con los telescopios actuales y planificados. El NO₂ atmosférico absorbe fuertemente algunos colores (longitudes de onda) de la luz visible, que pueden detectarse observando la luz reflejada por un exoplaneta mientras orbita su estrella. Descubrieron que para un planeta similar a la Tierra que orbita una estrella similar al Sol, una civilización que produzca la misma cantidad de NO₂ que la nuestra podría detectarse hasta unos 30 años luz de distancia con unas 400 horas de tiempo de observación utilizando un futuro telescopio grande de la NASA observando en longitudes de onda visibles.

Esta es una cantidad de tiempo sustancial pero no sin precedentes, ya que el Telescopio Espacial Hubble de la NASA tomó una cantidad de tiempo similar para las famosas observaciones de campo profundo. Un año luz —la distancia que recorre la luz en un año— es de casi 6 billones de millas (unos 9,5 billones de kilómetros). A modo de comparación, las estrellas más cercanas a nuestro Sol se encuentran en el sistema Alfa Centauri a un poco más de 4 años luz de distancia, y nuestra galaxia tiene unos 100.000 años luz de diámetro.

También descubrieron que las estrellas que son más frías y mucho más comunes que nuestro Sol, como las estrellas de tipo K y M, producirán una señal de NO₂ más fuerte y más fácil de detectar. Esto se debe a que este tipo de estrellas producen menos luz ultravioleta que puede romper el NO₂. Las estrellas más abundantes aumentan la posibilidad de que se encuentre una civilización extraterrestre.

Dado que el NO₂ también se produce de forma natural, los científicos deberán analizar detenidamente un exoplaneta para ver si hay un exceso que pueda atribuirse a una sociedad tecnológica.

Falsos positivos

«En la Tierra, alrededor del 76 por ciento de las emisiones de NO₂ se deben a la actividad industrial», dijo Giada Arney de NASA Goddard, coautora del artículo. «Si observamos NO₂ en otro planeta, tendremos que ejecutar modelos para estimar las emisiones máximas posibles de NO₂ que se podrían tener solo de fuentes no industriales. Si observamos más NO₂ de lo que nuestros modelos sugieren que es plausible de fuentes no industriales, entonces el resto del NO₂ podría atribuirse a la actividad industrial. Sin embargo, siempre existe la posibilidad de un falso positivo en la búsqueda de vida más allá de la Tierra, y será necesario trabajar en el futuro para garantizar la confianza para distinguir los verdaderos positivos de los falsos positivos» .

Otras complicaciones incluyen la presencia de nubes o aerosoles en la atmósfera. Las nubes y los aerosoles absorben luz de longitudes de onda similares a la del dióxido de nitrógeno, por lo que podrían imitar la firma. El equipo planea usar un modelo más avanzado para ver si la variabilidad natural de la cobertura de nubes se puede usar para distinguir entre los dos.

Para este estudio inicial, los investigadores utilizaron un modelo que asume que la atmósfera de un planeta es una sola columna desde el suelo al espacio con muchas capas. Esta es una buena suposición para la mayoría de los propósitos y para cálculos rápidos. Pero los planetas son objetos 3D, no columnas individuales. El estudio de seguimiento del equipo utilizará modelos 3D para comparar la precisión de sus resultados iniciales.

Fuente: NASA. Edición: MP.