Regístrese en el boletín de Wonder Theory Science de CNN. Explore el universo con parte sobre descubrimientos fascinantes, avances científicos y más.
Una pequeña señal revelada en abril parecía que podría cambiar el universo tal como lo conocemos.
Los astrónomos habían detectado solo una pista, un brillo de dos moléculas que arremolinaban en la entorno de un planeta porvenir llamado K2-18b, moléculas que en la Tierra son producidas solo por seres vivos. Era una perspectiva tentadora: la evidencia más prometedora hasta ahora de una biosignatura extraterrestre, o rastros de vida vinculados a la actividad biológica.
Pero solo unas semanas a posteriori, los nuevos hallazgos sugieren que la búsqueda debe continuar.
“Fue emocionante, pero inmediatamente planteó varias banderas rojas porque esa afirmación de una biosigna potencial sería histórica, pero igualmente la importancia o la fuerza de la evidencia estadística parecían ser demasiado suscripción para los datos”, dijo el Dr. Luis Welbanks, un erudito de investigación postdoctoral en la Escuela de Tierra y Exploración Espacial de la Universidad Estatal de Arizona.
Mientras que las moléculas identificadas en K2-18B por el estudio de abril (dimetilsulfuro, o DMS, y disulfuro de dimetilo, o DMDS) se asocian en gran medida con organismos microbianos en nuestro planeta, los científicos señalan que los compuestos igualmente pueden formarse sin presencia de vida. Ahora, tres equipos de astrónomos que no están involucrados con la investigación, incluidos Welbanks, han evaluado los modelos y datos utilizados en el descubrimiento llamativo de la biosignatura y obtuvieron resultados muy diferentes, que han presentado para la revisión por pares.
Mientras tanto, el autor principal del estudio de abril, Nikku Madhusudhan, y sus colegas han realizado investigaciones adicionales que dicen que refuerza su hallazgo aludido sobre el planeta. Y es probable que las observaciones y la investigación adicionales de múltiples grupos de científicos estén en el horizonte.
La sucesión de trabajos de investigación que giran en torno a K2-18B ofrece una idea del proceso estudiado que se desarrolla en tiempo vivo. Es una ventana a las complejidades y matices de cómo los investigadores buscan evidencia de la vida más allá de la tierra, y muestra por qué la carga de la prueba es tan suscripción y difícil de alcanzar.
Datos ruidosos
Emplazado a 124 abriles luz de la Tierra, K2-18B generalmente se considera un objetivo digno para averiguar signos de vida. Se cree que es un mundo de Hycean, un planeta completamente cubierto de agua líquida con una entorno rica en hidrógeno, según investigaciones anteriores dirigidas por Madhusudhan, profesor de astrofísica y ciencia exoplanetaria en el Instituto de Astronomía de la Universidad de Cambridge. Y como tal, K2-18B ha atraído rápidamente la atención como un oportunidad potencialmente habitable más allá de nuestro sistema solar.
Convencidos de la promesa de K2-18B, Madhusudhan y sus colegas de Cambridge usaron observaciones del planeta por el telescopio espacial más alto en funcionamiento, el telescopio espacial James Webb, para estudiar el planeta más. Pero dos científicos de la Universidad de Chicago, el Dr. Rafael Luque, erudito postdoctoral en el Sección de Astronomía y Astrofísica de la Universidad, y Michael Zhang, un becario postdoctoral 51 Pegasi B / Burbidge, detectó algunos problemas con lo que encontraron.
A posteriori de revisar el artículo de April de Madhusudhan y su equipo, que siguió su investigación de 2023, Luque y Zhang notaron que los datos de Webb parecían “ruidosos”, dijo Luque.
El ruido, causado por las imperfecciones en el telescopio y la velocidad a la que diferentes partículas de luz alcanzan el telescopio, es solo un desafío que enfrentan los astrónomos cuando estudian exoplanetas distantes. El ruido puede distorsionar las observaciones e introducir incertidumbres en los datos, dijo Zhang.
Intentar detectar gases específicos en atmósferas de exoplaneta distante introduce aún más incertidumbre. Las características más notables de un gas como el sulfuro de dimetil provienen de un enlace de moléculas de hidrógeno y carbono, una conexión que puede estirarse y doblarse y absorber la luz a diferentes longitudes de onda, lo que dificulta detectar definitivamente un tipo de molécula, dijo Zhang.
“El problema es básicamente que cada molécula orgánica tiene un enlace de hidrógeno de carbono”, dijo Zhang. “Hay cientos de millones de esas moléculas, por lo que estas características no son únicas. Si tiene datos perfectos, probablemente puede distinguir entre diferentes moléculas. Pero si no tiene datos perfectos, muchas moléculas, especialmente moléculas orgánicas, se ven muy similares, especialmente en el infrarrojo casi”.
Delving further into the paper, Luque and Zhang also noticed that the perceived temperature of the planet appeared to increase sharply from a range of about 250 Kelvin to 300 Kelvin (-9.67 F to 80.33 F or -23.15 C to 26.85 C) in research Madhusudhan published in 2023 to 422 Kelvin (299.93 F or 148.85 C) in the April study.
Tales temperaturas duras podrían cambiar la forma en que los astrónomos piensan sobre la habitabilidad potencial del planeta, dijo Zhang, especialmente porque las temperaturas más frías persisten en la parte superior de la entorno, el campo de acción que Webb puede detectar, y la superficie o el océano debajo probablemente tendrían temperaturas aún más altas.
“Esto es solo una inferencia solo de la entorno, pero ciertamente afectaría cómo pensamos sobre el planeta en normal”, dijo Luque.
Parte del problema, dijo, es que el investigación de abril no incluía datos recopilados de los tres instrumentos de Webb, el equipo de Madhusudhan usó en los últimos abriles. Entonces, Luque, Zhang y sus colegas realizaron un estudio que combina todos los datos disponibles para ver si podían obtener los mismos resultados, o incluso encontrar una veterano cantidad de sulfuro de dimetil. Encontraron “evidencia insuficiente” de ambas moléculas en la entorno del planeta.
En cambio, el equipo de Luque y Zhang vieron otras moléculas, como el etano, que podrían adaptarse al mismo perfil. Pero el etano no significa la vida.
Evidencia que desaparece
Welbanks y sus colegas del estado de Arizona, incluido el Dr. Matt Nixon, un investigador postdoctoral en el Sección de Astronomía de la Universidad de Maryland College Park, igualmente encontraron lo que consideran un problema fundamental con el documento de abril sobre K2-18B.
La preocupación, dijo Welbanks, fue con la forma en que Madhusudhan y su equipo crearon modelos para mostrar qué moléculas podrían estar en la entorno del planeta.
“Cada (molécula) se prueba uno a la vez contra la misma tendencia de colchoneta mínima, lo que significa que cada maniquí tiene una preeminencia sintético: es la única explicación permitida”, dijo Welbanks.
Cuando Welbanks y su equipo realizaron su propio investigación, ampliaron el maniquí del estudio de Madhusudhan.
“(Madhusudhan y sus colegas) no permitieron ninguna otra especie química que podría producir estas pequeñas señales u observaciones”, dijo Nixon. “Entonces, lo principal que queríamos hacer era evaluar si otras especies químicas podrían proporcionar un ajuste adecuado a los datos”.
Cuando el maniquí se expandió, la evidencia de dimetilsulfuro o disulfuro de dimetil “simplemente desaparece”, dijo Welbanks.
Carga de la prueba
Madhusudhan cree que los estudios que han surgido a posteriori de su artículo de abril son “muy alentadores” y “permiten una discusión saludable sobre la interpretación de nuestros datos sobre K2-18b”.
Revisó el trabajo de Luque y Zhang y acordó que sus hallazgos no muestran una “detección robusto para DMS o DMD”. Cuando el equipo de Madhusudhan publicó el artículo en abril, dijo que las observaciones alcanzaron el nivel de importancia de tres sigma, o una probabilidad del 0.3% de que las detecciones ocurrieron por casualidad.
Para un descubrimiento estudiado que es muy poco probable que haya ocurrido por casualidad, las observaciones deben cumplir con un límite de cinco sigma, o por debajo de una probabilidad de 0.00006% de que las observaciones ocurrieran por casualidad. Cumplir con dicho límite requerirá muchos pasos, dijo Welbanks, incluidas las detecciones repetidas de la misma molécula utilizando múltiples telescopios y descartando posibles fuentes no biológicas.
Si aceptablemente dicha evidencia se puede encontrar en nuestra vida, es menos probable que sea un momento eureka y más una construcción lenta que requiere un consenso entre los astrónomos, físicos, biólogos y químicos.
“Nunca hemos pillado ese nivel de evidencia en ningún de nuestros estudios”, escribió Madhusudhan en un correo electrónico. “Solo hemos antitético evidencia en o por debajo del 3-Sigma en nuestros dos estudios anteriores (Madhusudhan et al. 2023 y 2025). Nos referimos a esto como evidencia moderada o sugerencias, pero no como una detección robusto. Estoy de acuerdo con (Luque y Zhang) afirman que es consistente con nuestro estudio y hemos discutido la obligación de evidencia más robusto extensamente en nuestros estudios y comunicaciones”.
En respuesta a la investigación realizada por el equipo de Welbanks, Madhusudhan y sus colegas de Cambridge han escrito otro manuscrito que amplía la búsqueda en K2-18B para incluir 650 tipos de moléculas. Han presentado el nuevo investigación para la revisión por pares.
“Esta es la veterano búsqueda de firmas químicas en un exoplaneta hasta la aniversario, utilizando todos los datos disponibles para K2-18B y buscando a través de 650 moléculas”, dijo Madhusudhan. “Encontramos que DMS sigue siendo una molécula candidata prometedora en este planeta, aunque se requieren más observaciones para una detección firme como hemos señalado en nuestros estudios anteriores”.
Welbanks y Nixon estaban complacidos de que Madhusudhan y sus colegas abordaron las preocupaciones planteadas, pero sienten que el nuevo documento regresa efectivamente a las afirmaciones centrales hechas en el estudio llamativo de abril, dijo Welbanks.
“El nuevo artículo reconoce tácitamente que la detección de DMS/DMD no era robusto, pero aún así se basamento en el mismo ámbito estadístico defectuoso y una repaso selectiva de sus propios resultados”, dijo Welbanks en un correo electrónico. “Si aceptablemente el tono es más cauteloso (a veces), la metodología continúa oscureciendo el cierto nivel de incertidumbre. La importancia estadística reclamada en trabajos anteriores fue el producto de decisiones de modelado arbitrarias que no se reconocen”.
Luque dijo que el nuevo artículo del equipo de Cambridge es un paso en la dirección correcta porque explora otras posibles biosignaturas químicas.
“Pero creo que se quedó corto en el importancia”, dijo Luque. “Creo que se limitó demasiado a ser una refutación al papel (Welbanks)”.
Sin retención, por separado, los astrónomos que estudian K2-18B están de acuerdo en que avanzar en la investigación del Exoplanet contribuye al proceso estudiado.
“Creo que es un discurso estudiado bueno y saludable departir sobre lo que está sucediendo con este planeta”, dijo Welbanks. “Independientemente de lo que cualquier colección de autor dice en este momento, no tenemos una bala de plata. Pero eso es exactamente por qué esto es emocionante, porque sabemos que somos los más cercanos que hemos estado (para encontrar una biosignatura), y creo que podemos obtenerlo en nuestra vida, pero en este momento, no estamos allí. Eso no es un fracaso. Estamos probando ideas audaces”.
Para obtener más parte y boletines de CNN, cree una cuenta en CNN.com