Webb detecta fosfina, una posible «señal de vida», en una lejana enana marrón

Un equipo de científicos ha detectado la molécula de fosfina, un compuesto potencialmente relacionado con la presencia de vida, en la atmósfera de la enana marrón Wolf 1130c utilizando el telescopio espacial James Webb. Este hallazgo, publicado en la prestigiosa revista Science, desafía los modelos actuales sobre la química atmosférica en estos cuerpos celestes.

Crédito: MysteryPlanet.com.ar.

El fósforo es uno de los seis elementos químicos esenciales para la vida en la Tierra. Cuando se combina con hidrógeno, forma la molécula de fosfina (PH₃), un gas explosivo y altamente tóxico. Aunque presente en las atmósferas de gigantes gaseosos como Júpiter y Saturno, la fosfina ha sido considerada durante mucho tiempo una posible biofirma de vida anaeróbica, ya que en planetas rocosos como el nuestro, se produce principalmente por la descomposición de materia orgánica.

Ahora, un equipo de investigadores dirigido por Adam Burgasser, profesor de Astronomía y Astrofísica de la Universidad de California en San Diego, ha reportado la detección de fosfina en la atmósfera de una enana marrón fría y antigua llamada Wolf 1130c, situada a 54 años luz de la Tierra en la constelación del Cisne.

Un verdadero enigma

Gracias a la sensibilidad sin precedentes del James Webb, los científicos pudieron detectar la fosfina en Wolf 1130c. Sin embargo, el verdadero enigma no es por qué se encontró allí, sino por qué ha estado ausente en las atmósferas de otras enanas marrones y exoplanetas gigantes gaseosos donde teóricamente debería existir.

«Antes del Webb, se esperaba que la fosfina fuera abundante en las atmósferas de exoplanetas y enanas marrones, según las predicciones teóricas», comentó el coautor Sam Beiler, de Trinity College Dublin. «Cada observación que hemos obtenido con el telescopio espacial ha desafiado esas predicciones, hasta que observamos Wolf 1130c».

Comparación de las observaciones espectrales infrarrojas del Webb de Wolf 1130C (línea azul claro) y una enana marrón típica (línea gris). La detección de fosfina se resalta en el panel ampliado a la derecha, que compara el espectro de Wolf 1130C (línea azul claro) con el de fosfina pura (línea verde). Crédito: Adam Burgasser.

Para confirmar la cantidad de fosfina, la astrónoma Eileen Gonzales, de la Universidad Estatal de San Francisco, utilizó una técnica de modelado conocida como recuperación atmosférica. «Es como hacer ingeniería inversa de una galleta deliciosa cuando el chef no te quiere dar la receta», explicó Gonzales, cuyos modelos confirmaron que la fosfina era el «ingrediente secreto» en la atmósfera de este objeto.

Hipótesis de un descubrimiento inesperado

Los investigadores barajan explicaciones para la presencia anómala de fosfina. Una de las principales hipótesis se centra en la particular composición de la enana marrón. Wolf 1130c tiene una baja abundancia de elementos más pesados que el hidrógeno y el helio, lo que los astrónomos denominan «metales». Según Beiler, «es posible que en condiciones normales el fósforo se combine con otras moléculas como el trióxido de fósforo. En la atmósfera empobrecida en metales de Wolf 1130c, no hay suficiente oxígeno para capturar el fósforo, permitiendo que la fosfina se forme con el abundante hidrógeno».

Esquema del sistema triple Wolf 1130ABC, compuesto por la estrella enana roja Wolf 1130A, su compañera enana blanca cercana y compacta Wolf 1130B, y la terciaria enana marrón distante Wolf 1130C. Los tres componentes de este sistema se muestran escalados a sus tamaños relativos. Crédito: Adam Burgasser.

Otra intrigante posibilidad es que el fósforo fuera generado localmente dentro del mismo sistema estelar. Wolf 1130c orbita un sistema binario que incluye una enana blanca (Wolf 1130b), el denso remanente de una estrella muerta. «Una enana blanca es el remanente de una estrella que ha agotado su combustible», explicó Burgasser. «Son tan densas que pueden provocar reacciones nucleares descontroladas, que detectamos como novas». Si bien no se han observado eventos de este tipo recientemente, una nova ocurrida en el pasado podría haber contaminado el sistema con fósforo, que luego fue absorbido por la atmósfera de la enana marrón.

El equipo espera utilizar nuevas observaciones del Webb para investigar otras enanas marrones pobres en metales y resolver este fascinante misterio. Como concluye Burgasser, «comprender la química de la fosfina en atmósferas donde no esperamos vida es crucial si queremos usar esta molécula en la búsqueda de vida en mundos terrestres más allá de nuestro sistema solar».

Fuente: UCSD. Edición: MP.