Un sueño de descubrir vida extraterrestre encuentra una nueva esperanza

Una de las tantas veces Lisa KalteneggerEl sueño de se sacudió un poco más cerca de la realidad fue en una fría mañana de abril hace una década en una conferencia de astronomía. Estaba agarrando lo que recuerda que era una taza de café terrible, simplemente horrible, no porque fuera a beber más sino porque había esperado en la fila y estaba caliente en sus manos. Entonces Bill Borucki viró en su dirección.

Se preparó para decirle que evitara el café. Pero Borucki, jefe de la misión Kepler de la NASA, un telescopio espacial diseñado para buscar planetas que orbitan alrededor de otras estrellas (o "exoplanetas"), tenía algo más que discutir. Kepler había vislumbrado sus primeros dos exoplanetas del tamaño de la Tierra con una probabilidad decente de tener agua líquida en sus superficies. Estos eran el tipo de mundos nuevos y extraños que todos en la conferencia, y posiblemente la mayor parte de la raza humana, habían imaginado al menos una vez. ¿Confirmaría Kaltenegger que los planetas podrían ser habitables?

Kaltenegger, en ese momento astrofísico en el Instituto Max Planck de Astronomía en Heidelberg, Alemania, comenzó a ejecutar nuevos modelos climáticos antes de que terminara la conferencia, incorporando datos básicos como los diámetros de los planetas y el brillo tibio de su estrella. Su respuesta definitiva: un sí calificado. Los planetas podrían ser aptos para la vida, o al menos para el agua líquida; incluso podrían ser mundos acuáticos, encerrados en océanos interminables sin un solo afloramiento rocoso que sobresalga de las olas. La advertencia era que necesitaría observaciones más avanzadas para estar segura.

Desde entonces, Kaltenegger se ha convertido quizás en el modelador informático líder mundial de mundos potencialmente habitables. En 2019, cuando otra nave espacial de la NASA llamada TESS, que buscaba exoplanetas, encontró su propio primeros mundos templados y rocosos, fue llamada nuevamente para desempeñar el papel de inspectora cósmica de viviendas. Más recientemente, la encuesta SPECULOOS con sede en Bélgica se acercó para pedirle ayuda para comprender un planeta recién descubierto del tamaño de la Tierra apodado SPECULOOS-2c que está precariamente cerca de su estrella. Ella y sus colegas completaron un análisis, subido como una preimpresión en septiembre, mostrando que el agua de SPECULOOS-2c podría estar en proceso de evaporarse como el vapor de una sauna, como sucedió con cualquier mar de Venus hace mucho tiempo y como comenzarán a ocurrir los propios océanos de la Tierra dentro de XNUMX millones de años. Las observaciones del telescopio deberían poder decir dentro de unos años si eso está sucediendo, lo que ayudará a revelar el futuro de nuestro propio planeta y demarcará aún más la distinción del filo de la navaja entre mundos hostiles y habitables en toda la galaxia.

Al simular Tierras sucedáneas y visiones más especulativas de planetas vivos, Kaltenegger aprovecha la vida y la geología extrañas que se encuentran en la Tierra para desarrollar un conjunto más sistemático de expectativas sobre lo que podría ser posible en otros lugares. “Estoy tratando de hacer los fundamentos”, me dijo durante una visita reciente a la Universidad de Cornell, donde dirige un instituto que lleva el nombre de Carl Sagan, otro astrónomo carismático de Ithaca con grandes ideas para poner fin a la estancia solitaria de la humanidad en el cosmos.

Su misión principal, la búsqueda de vida extraterrestre, está entrando en una fase sin precedentes. Salvo la llegada repentina de algo así como una transmisión de radio extraterrestre, la mayoría de los astrónomos creen que nuestra mejor oportunidad a corto plazo de encontrar otra vida en el cosmos es detectar gases de firma biológica, gases que solo podrían provenir de la vida. flotando en las atmósferas de los exoplanetas. El tipo de medición remota necesaria para hacer ese tipo de detección ha puesto a prueba las capacidades incluso de los observatorios más avanzados de la humanidad. Pero con el Telescopio Espacial James Webb (JWST) ahora en sus primeros meses de observaciones, tal descubrimiento se ha vuelto posible.

En los próximos años, el enorme telescopio espacial escudriñará de cerca un puñado de mundos rocosos que se consideran habitables, probablemente incluido el nuevo SPECULOOS-2c. Como mínimo, los estudios de JWST deberían discernir si estos planetas tienen atmósferas; también pueden mostrar que algunos están goteando agua líquida. De manera más optimista, si las biosferas florecen fácilmente a partir de mundos similares a la Tierra, el telescopio puede detectar proporciones impares de, por ejemplo, dióxido de carbono, oxígeno y metano en uno de estos planetas. Entonces, los astrónomos pueden sentirse muy tentados de atribuir el brebaje a la presencia de un ecosistema extraterrestre.

Encontrar firmas biológicas requerirá que Kaltenegger y un pequeño grupo de sus compañeros obtengan certeza de muy pocos fotones. No solo las señales atmosféricas que están buscando serán débiles, sino que ella y sus colegas deben modelar la posible interacción de la luz de las estrellas, las rocas y el aire de un planeta con la precisión suficiente para asegurarse de que nada, además de la vida, pueda explicar la presencia de un gas atmosférico particular. Cualquier análisis de este tipo debe navegar entre Scylla y Charybdis, evitando tanto los falsos negativos (la vida estaba allí pero te la perdiste) como los falsos positivos que encuentran vida donde no la hay.

Equivocarse conlleva consecuencias. A diferencia de la mayoría de los esfuerzos científicos, la búsqueda de signos de vida extraterrestre ocurre bajo un reflector inevitable y en un ecosistema de información turboalimentado donde cualquier científico grita "¡Vida!" deforma el tejido de la financiación, la atención y la confianza pública. La propia Kaltenegger recientemente tuvo un asiento de primera fila para presenciar uno de esos episodios.

Su generación se enfrenta a otra presión, una que tenía la intención de plantear con delicadeza pero que terminé soltando solo una hora después de conocerla. Ella y sus colegas comenzaron sus carreras en los albores de la era de los exoplanetas. Ahora están en una carrera para descubrir vida en uno antes de morir.

Soñadores planetarios

La búsqueda moderna de firmas biológicas comenzó casi inmediatamente después del descubrimiento en 1995 del primer exoplaneta, un gigante gaseoso, que orbitaba alrededor de una estrella similar al Sol. La búsqueda de planetas pronto se volvió conflictiva y competitiva, una carrera por los titulares. Algunos astrónomos veteranos dudaron de que el llamativo subcampo hambriento de recursos pudiera ofrecer mucho más que mediciones únicas de unos pocos planetas únicos. “La gente era abiertamente escéptica, y algunas personas estaban enojadas en contra”, dijo Sara seager, un astrónomo de exoplanetas en el Instituto de Tecnología de Massachusetts. Mientras tanto, enclaves de investigadores con ideas afines comenzaron a reunirse en talleres para explorar nuevas preguntas a cielo abierto. “Nunca dijimos que no a ninguna idea”, dijo Seager, quien era estudiante de posgrado en ese momento.

Kaltenegger era un estudiante de primer año en la universidad cuando llegó la noticia de los primeros exoplanetas gigantes. Se había criado en un pequeño pueblo de Austria, con padres que apoyaban sus intereses en matemáticas, física e idiomas; los bibliotecarios del pueblo la conocían tan bien que le darían los libros nuevos que aún no habían categorizado. “Todo era posible”, dijo sobre su crianza. En la Universidad de Graz, se sintió atraída por la nueva búsqueda de nuevos mundos. Seager, quien conoció a Kaltenegger en un programa de escuela de verano en 1997, ahora elogia la notable audacia que llevó a un estudiante universitario a unirse a un subcampo que todavía era tan marginal y efímero. “Poder estar allí desde el principio, no fue solo una coincidencia”, dijo Seager. Al final de los estudios universitarios de Kaltenegger, había conseguido financiación de la Unión Europea y se invitó a sí misma a un puesto vacante en un observatorio en Tenerife, en las Islas Canarias. Allí pasó largas noches llenas de café cazando exoplanetas, escuchando el álbum Dire Straits de un posdoctorado en bucle antes de salir a trompicones para ver salir el sol sobre un paisaje cubierto de lava.

Mientras tanto, las agencias espaciales entraban en acción. En 1996, un administrador de la NASA, Dan Goldin, publicitó un plan que, de hecho, habría corrido directamente desde el descubrimiento de los primeros exoplanetas gigantes gaseosos hasta la zona de anotación. Su plan requería observatorios espaciales masivos, denominados Buscadores de Planetas Terrestres, que pudieran tomar medidas espectroscópicas detalladas de Tierras extraterrestres, dividiendo su luz en los colores que la componen para comprender su composición química.

Mejor aún, Goldin quería imágenes reales de los planetas. En 1990, la sonda Voyager de la NASA, a instancias de Sagan, tomó una foto de nuestro hogar desde más allá de la órbita de Neptuno, reduciendo todo nuestro mundo frágil, vivo y que respira a un punto azul pálido suspendido en un vacío. ¿Qué pasaría si pudiéramos ver otro punto azul pálido brillando en el negro?

La Agencia Espacial Europea exploró su propia versión de una misión de búsqueda de vida de exploración gemela de la Tierra, llamada Darwin. Kaltenegger, que entonces tenía 24 años, solicitó trabajar en él y consiguió el puesto. “Me pregunté: si vives en un momento en el que puedes descubrir si estamos solos en el universo y si puedo ayudar”. dijo en Cornell, luciendo un collar de gemas turquesas que simboliza un punto azul pálido y balanceando una taza de té en su rodilla. "Mirando hacia atrás en mi vida, eso es probablemente lo que quiero haber hecho". Se le asignó la tarea de considerar las compensaciones de diseño de la misión y redactar la lista de estrellas que la flota de telescopios de Darwin debería escanear en busca de planetas; en paralelo, prosiguió su doctorado.

Pero en la década de 2000, las visiones de grandes telescopios cazadores de alienígenas se desmoronaron a ambos lados del Atlántico. Los estudios de Darwin se esfumaron en 2007. Una de las razones fue el propio programa de desarrollo de JWST, que consumió los presupuestos y la capacidad de atención. Otra era la duda científica: en ese momento, los astrónomos no tenían idea de qué fracción de las estrellas de la Vía Láctea tienen planetas rocosos con la posibilidad de un clima templado estable.

Esa fracción resultaría ser aproximadamente uno de cada cinco, como lo reveló el telescopio espacial Kepler, que se lanzó en 2009 y descubrió miles de exoplanetas. Una misión del buscador de planetas terrestres, en caso de que uno resucite, tendría muchos lugares para señalar.

Sin embargo, desde el lanzamiento de Kepler, los compromisos pragmáticos han llevado a los astrobiólogos a soñar en pequeño, desviando sus recursos por un camino más humilde. Un observatorio como Darwin podría haber captado la señal de un planeta rocoso junto a una estrella mucho más brillante, un desafío que a menudo se compara con tomar una fotografía de una luciérnaga mientras revolotea alrededor de un reflector. Pero ahora hay otra manera más barata.

Seager y el astrónomo de Harvard Dimitar Sasselov soñado el método alternativo en 2000: una forma de olfatear la atmósfera de un exoplaneta incluso si la luz del planeta y su estrella se mezclan. En primer lugar, los telescopios buscan planetas en "tránsito", cruzando frente a su estrella visto desde la perspectiva de la Tierra, lo que provoca una ligera disminución de la luz de las estrellas. Estos tránsitos son ricos en información. Durante un tránsito, el espectro de una estrella genera nuevos baches y ondulaciones, porque parte de la luz de la estrella brilla a través del anillo de la atmósfera alrededor del planeta y las moléculas en la atmósfera absorben la luz de frecuencias específicas. El ingenioso análisis de las ondulaciones espectrales revela la química responsable a gran altitud. El telescopio espacial Hubble comenzó a probar esta técnica en 2002, encontrar vapor de sodio alrededor de un lejano planeta gigante gaseoso; junto con otros telescopios, desde entonces ha repetido el truco en docenas de objetivos.

Ahora el universo solo necesitaba toser algunos mundos similares a la Tierra adecuados para mirar.

Las encuestas de exoplanetas parecían encontrar muchos Júpiter demasiado cocidos y Neptunos de tamaño pequeño alrededor de otras estrellas, pero los planetas rocosos con potencial para el agua líquida siguieron siendo escasos hasta la era de Kepler. A mediados de la década de 2010, Kepler había demostrado que los mundos del tamaño de la Tierra son comunes; incluso detectó algunos potencialmente habitables transitando frente a sus estrellas, como el par que Kaltenegger modeló para Borucki. Aún así, los ejemplos específicos que Kepler presentó estaban demasiado lejos para un buen estudio de seguimiento. Mientras tanto, en 2016, los astrónomos descubrieron que la estrella más cercana a la Tierra, Próxima Centauri, tiene un planeta del tamaño de la Tierra potencialmente habitable. Pero ese planeta no transita su estrella.

En 2009, Kaltenegger, entonces en Harvard y dando forma al campo por derecho propio, y un colaborador, Wesley Traub, agregaron otra calificación. Pensaron en lo que se necesitaría para que una civilización alienígena detectar gases de firma biológica en la Tierra — un planeta con una capa de atmósfera relativamente apretada, transitando una estrella brillante. Se dieron cuenta de que un telescopio como el JWST vería solo señales diminutas de los gases atmosféricos durante cada tránsito, por lo que para lograr una certeza estadística, los astrónomos tendrían que observar docenas o incluso cientos de tránsitos, lo que llevaría años. Actuando sobre esta idea, los astrónomos comenzaron a buscar Tierras en órbitas cercanas alrededor de estrellas enanas rojas más frías y más tenues, donde las señales atmosféricas serán menos ahogadas por la luz de las estrellas y los tránsitos se repetirán con más frecuencia.

El cosmos apareció. En 2017, los astrónomos anunciaron el descubrimiento de siete planetas rocosos alrededor de una estrella enana roja llamada TRAPPIST-1. Luego, en septiembre, surgió el sistema SPECULOOS-2 como respaldo. Estas estrellas están cerca. Son tenues y rojos. Cada uno tiene múltiples planetas rocosos que transitan. Y a partir del verano, el JWST está funcionando incluso mejor de lo esperado. Pasará una fracción considerable de los próximos cinco años mirando fijamente estos desordenados globos de roca y productos químicos que giran alrededor de sus extrañas estrellas. Para teóricos como Kaltenegger, que pasaron de soñar despiertos con Tierras alternativas a producir predicciones sobre su química atmosférica, décadas de anticipación han dado paso a un lento desvanecimiento de espectros ondulados en los monitores de computadora.

Dama alienígena resplandeciente

Durante más de dos años, la oficina de Kaltenegger, la misma en la que solía trabajar Sagan, estuvo congelada en el tiempo. Primero vino la pandemia, luego un año sabático. En agosto, estaba de regreso, avanzando en su pizarra con un marcador en la mano, revisando una lista de ideas que no se verían fuera de lugar en la sala de escritores de un Star Trek serie. (Gaia y SETI. Océanos oscuros. Ozono. Tierra. Océanos poco profundos. ¿Hierro?) “Esta es la parte divertida”, dijo, repasando los temas de los artículos que ya ha publicado.

Kaltenegger se convirtió en directora fundadora del Instituto Carl Sagan en 2015 luego de trabajar en Harvard y luego en Heidelberg, donde dirigió su primer laboratorio. Un día, durante su tiempo en Heidelberg, llegó un correo electrónico de jonathan luna, la jefa del departamento de astronomía de Cornell, preguntándole si quería hablar sobre oportunidades importantes. “Digo, oh Dios mío, es un evento de 'mujer en la ciencia'. En cierto punto, recibes demasiadas de esas invitaciones”. En cambio, Lunine buscaba contratar a un nuevo profesor. Kaltenegger respondió que preferiría trabajar en un instituto interdisciplinario centrado en la astrobiología. Así que lleva uno aquí, sugirió.

Una mañana reciente nos sentamos en un jardín del campus no muy lejos del instituto, flanqueado por rododendros. Mientras la luz del sol se filtraba, un pajarito saltó sobre el tronco de un árbol, una cigarra zumbó y el zumbido de una cortadora de césped se acercó y luego se alejó. Este era obviamente un mundo habitado.

El valor comercial de Kaltenegger es la imaginación: tanto del tipo en el que confían los astrónomos cuando planifican un telescopio espacial de $ 10 mil millones como el JWST, como del tipo más poético que conmueve al público. Entonces, ¿cómo le pareció esta escena a ella?

Ella miró hacia arriba. Los árboles tenían hojas verdes, al igual que la mayoría de los organismos conocidos que realizan la fotosíntesis. Habían evolucionado para aprovechar nuestro sol amarillo y su abundante radiación de luz visible, utilizando pigmentos que captan fotones azules y rojos mientras dejan que las longitudes de onda verdes reboten. Pero las plantas alrededor de estrellas más frías, más ávidas de luz, podrían adquirir tonalidades más oscuras. “En mi mente, si quiero, simplemente se transforma por completo con nosotros en el jardín, sentados bajo un sol rojo”, dijo. “Todo es morado a tu alrededor, detrás de ti”, incluidas las hojas.

Las versiones del valle inquietante de la Tierra han figurado en gran medida en el pensamiento de Kaltenegger durante dos décadas, debido a una duda persistente que desarrolló durante su trabajo en la misión Darwin a principios de la década de 2000.

El objetivo en ese momento era comparar los espectros de los planetas templados rocosos con el aspecto que tendría el espectro de la Tierra desde lejos, buscando señales conspicuas como un exceso de oxígeno debido a la fotosíntesis generalizada. La objeción de Kaltenegger fue que, durante los primeros 2 mil millones de años de existencia de la Tierra, su atmósfera no tenía oxígeno. Luego tomó otros mil millones de años para que el oxígeno se acumulara a niveles altos. Y esta firma biológica alcanzó su concentración más alta no en el espectro actual de la Tierra, sino durante una breve ventana a finales del Período Cretácico, cuando las protoaves perseguían insectos gigantes por los cielos.

Sin un buen modelo teórico de cómo ha cambiado el propio espectro de la Tierra, temía Kaltenegger, las grandes misiones de búsqueda de planetas fácilmente podrían pasar por alto un mundo vivo que no coincidía con una plantilla temporal estrecha. Necesitaba imaginarse la Tierra como un exoplaneta que evoluciona a través del tiempo. Para hacer esto, adaptó uno de los primeros modelos climáticos globales, desarrollado por el geocientífico James Kasting, que aún incluye referencias a la era de la cinta magnética de la década de 1970 en la que se originó. Kaltenegger convirtió este código en una herramienta a medida que puede analizar no solo la Tierra a través del tiempo, sino también escenarios radicalmente extraños, y sigue siendo el caballo de batalla de su laboratorio.

El día después de nuestra charla en el jardín, me senté en la oficina contigua a la de Kaltenegger, mirando por encima del hombro de la posdoctorado Rebecca Payne mientras ambos mirábamos las líneas apretadas de texto sobre un fondo negro. “Si no elijo un esquema de color negro, al final del día mis ojos querrán salirse de mi cabeza”, dijo.

Payne y sus colegas alimentan su software con datos básicos sobre un planeta, como su radio y distancia orbital, y el tipo de su estrella. Luego hacen conjeturas sobre su posible composición atmosférica y ejecutan sus modelos para ver cómo se vería la atmósfera del planeta a lo largo de los eones. Cuando hicieron esto para SPECULOOS-2c, vieron sustancias químicas virtuales bañadas en la luz de las estrellas virtuales que subían, caían y se aniquilaban entre sí a través de reacciones químicas simuladas. La atmósfera imaginaria finalmente se equilibró y el software sacó una tabla. Payne sacó uno en la pantalla. Pasó el mouse fila tras fila, mostrando conjeturas sobre la temperatura y la química del nuevo planeta en diferentes altitudes. Usando esa información, ella y sus colegas pudieron identificar compuestos especialmente abundantes que JWST u otro instrumento podrían ver.

Desde el Estudio de la Tierra a través del tiempo en adelante, muchos de los artículos de Kaltenegger siguen el mismo patrón. Su truco consiste en recopilar lo que sabemos de la propia riqueza de la Tierra en su mano teórica y luego hacerlo girar como una pelota de baloncesto a lo largo de diferentes ejes. ¿Y si lo rebobinamos en el tiempo? ¿Qué pasaría si una Tierra extraterrestre tuviera una geología diferente? ¿Un ambiente diferente? ¿Una superficie totalmente oceánica? ¿Qué pasaría si girara alrededor de un sol rojo o de la ceniza ardiente de una enana blanca?

En 2010, por ejemplo, ella encontró que el entonces próximo JWST debería poder inferir la presencia de gases de una erupción volcánica como la erupción del Monte Pinatubo de 1991 en Filipinas, si ocurriera un evento similar en un exoplaneta. O podría identificar mundos gobernados no por el ciclo del carbono entre la superficie y la atmósfera (como en la Tierra), sino por el por azufre liberado por los volcanes y luego descompuesto por la luz de las estrellas. Dichos ciclos climáticos son importantes cuando se trata de identificar gases de firma biológica, y también porque son parte de la física más amplia de los planetas. “Las firmas biológicas simplemente están ahí como la guinda del pastel, pero básicamente, hay mucho pastel para comer”, dijo Sasselov, quien colaboró ​​con Kaltenegger en estos proyectos.

Aparte de su modelado atmosférico, Kaltenegger también ha pasado la última década recorriendo la Tierra para ensamblar algo así como el gabinete de curiosidades de un astrobiólogo: una base de datos pública de espectros extraños. Si los astrónomos logran encontrar un movimiento anómalo en el espectro de un exoplaneta, su base de datos podría proporcionar la clave para descifrarlo.

En un viaje al Parque Nacional de Yellowstone, por ejemplo, Kaltenegger se maravilló de las manchas microbianas multicolores en las superficies de los estanques calientes. Eso la llevó a ella y a sus colegas a cultivar 137 especies bacterianas en placas de Petri, y luego publicar sus espectros. "Probablemente no haya un color en el arcoíris que no puedas encontrar en la Tierra en este momento", dijo lynn rothschild, biólogo sintético del Centro de Investigación Ames de la NASA y colaborador del proyecto. Inspirándose en el trabajo de un colega diferente al perforar núcleos de hielo en el Ártico, el grupo de Kaltenegger aisló 80 microbios amantes del frío similares a los que podrían evolucionar en un planeta helado. publicar una base de datos de referencia de estos espectros este mes de marzo.

Otros mundos podría ser biofluorescente. En la Tierra, los organismos biofluorescentes como los corales se protegen de la luz ultravioleta absorbiéndola y reemitiéndola como luz visible. Dado que los planetas en sistemas de estrellas enanas rojas como TRAPPIST-1 están bañados en radiación ultravioleta, Kaltenegger argumenta que la vida extraterrestre allí podría desarrollar un proceso similar. (Desde entonces se la conoce como “esa dama alienígena resplandeciente”). También planea obtener una serie de espectros que representen posibles mundos de lava; un colega geocientífico y un posdoctorado recién llegado pronto comenzarán a derretir rocas.

A medida que su lista de publicaciones creció, Kaltenegger experimentó tanto las oportunidades como las humillaciones de una científica en ascenso. Una vez, cuando estaba filmando un corto IMAX en Hawái sobre la búsqueda de vida, los productores la vistieron con pantalones cortos para que coincidieran con su noción de científica, la de Laura Dern. Jurassic Park personaje; la decisión entonces requirió más maquillaje para cubrir todas las picaduras de mosquitos.

Dentro de un campo muy unido obligado a compartir cantidades limitadas de tiempo del telescopio, ella es una presencia entusiasta y cálida, dijeron los colaboradores. Sus dedos se entrelazan en el aire mientras habla; las oraciones y las historias tienden a convertirse en grandes estallidos de risa. “Ella firma cada mensaje de texto para mí con 'abrazos'”, dijo Rothschild. “No tengo ningún otro colega que haga eso”.

Primeros puntos en el mapa

Las primeras firmas biológicas serán señales diminutas y ambiguas sujetas a interpretaciones conflictivas. De hecho, ya han surgido algunas afirmaciones.

El estudio de caso más pertinente sacudió el mundo de la astronomía en el otoño de 2020. Un equipo que incluía a Seager anunció que habían detectado un compuesto inusual llamado fosfina en la atmósfera superior de Venus, un planeta sofocante y lavado con ácido que generalmente se descarta como estéril. En la Tierra, la fosfina es comúnmente producida por microbios. Si bien algunos procesos abióticos también pueden producir el compuesto bajo ciertas condiciones, el análisis del equipo sugirió que no era probable que esos procesos ocurrieran en Venus. En su opinión, eso dejaba a los diminutos organismos venusinos flotantes como una explicación plausible. "¿Vida en Venus?" la New York Times titular preguntado.

Grupos externos formaron campos opuestos. Algunos expertos, incluyendo prados victoria, un modelador de atmósferas de exoplanetas de la Universidad de Washington que utiliza un enfoque similar al de Kaltenegger, volvió a analizar los datos de Venus y concluyó que la señal de fosfina era solo un espejismo: el químico ni siquiera está allí. Otros, incluido Lunine en Cornell, argumentaron que incluso si la fosfina está presente, de hecho podría provenir de fuentes geológicas.

Kaltenegger considera válidas estas críticas. En su opinión, la saga de la fosfina destaca un ciclo de retroalimentación entre la ciencia y la financiación de la ciencia que también podría enredar a las futuras firmas biológicas candidatas. En el momento del anuncio de la fosfina, la NASA estaba en las etapas finales de elegir entre cuatro pequeñas misiones del sistema solar, dos de las cuales se dirigían a Venus. Para el verano siguiente, la NASA anunció que esos dos habían sido elegidos para volar. El estudio de la fosfina "fue una excelente manera de obtener la aprobación de las misiones a Venus", dijo Kaltenegger, rompiendo a reír. “Esa es la toma sarcástica”. (Jane Greaves, la autora principal del estudio de la fosfina, dijo que su equipo no consideró el proceso de selección de la misión y que el momento del artículo fue una coincidencia).

La siguiente fase en la búsqueda de firmas biológicas de exoplanetas depende de lo que JWST revele sobre los planetas TRAPPIST-1. Ver firmas biológicas reales en sus cielos podría ser poco probable. Pero el telescopio podría detectar dióxido de carbono y vapor de agua en las proporciones que predicen los modelos basados ​​en la Tierra y Venus. Esto confirmaría que los modeladores tienen un manejo decente sobre qué ciclos geoquímicos son importantes en la galaxia y qué mundos podrían ser realmente habitables. Ver algo más inesperado ayudaría a los investigadores a corregir sus modelos.

Una posibilidad más sombría es que estos planetas no tengan atmósferas en absoluto. Se sabe que las estrellas enanas rojas como TRAPPIST-1 emiten erupciones solares que podrían despojarse de todo menos de la roca desnuda. (Kaltenegger lo duda, argumentando que las emisiones gaseosas de los planetas deberían seguir reabasteciendo sus cielos).

Para la segunda mitad de esta década, los datos de múltiples tránsitos de planetas se habrán acumulado, lo suficiente para que los astrónomos no solo busquen química en estos mundos, sino también para examinar cómo las moléculas dadas aumentan y disminuyen de una estación a otra. Para entonces, las observaciones complementarias podrían agregarse a los datos. Varios observatorios nuevos, asombrosamente grandes, están programados para abrir espejos del tamaño de una cuenca al cosmos a partir de 2027, incluido el más grande de todos, el Telescopio Extremadamente Grande en Chile. Estos telescopios serán sensibles a diferentes longitudes de onda de luz que JWST, sondeando un conjunto alternativo de características espectrales, y también deberían poder estudiar planetas fuera del tránsito.

Todos estos instrumentos aún no alcanzan lo que los cazadores de firmas biológicas realmente quieren, lo que siempre han querido: uno de esos buscadores de planetas terrestres gigantes basados ​​en el espacio. A principios de este año, cuando la Academia Nacional de Ciencias publicó un influyente informe de establecimiento de agenda llamado encuesta decenal, que resume las ideas de la comunidad astronómica sobre lo que la NASA debería priorizar, pospusieron efectivamente un gran impulso sobre el tema hasta la década de 2030.

“He estado pensando en esto: ¿Qué pasa si no somos nosotros?” dijo Kaltenegger. “¿Qué pasa si no es nuestra generación?” Basándose en lo más pronto que podría volar un verdadero telescopio de búsqueda de planetas de próxima generación, ella calcula que el candidato más probable para liderar tal misión probablemente esté en la escuela de posgrado ahora.

Por otra parte, su cohorte de primeros científicos de exoplanetas siempre han sido soñadores, dijo. Y la ciencia siempre ha sido una actividad intergeneracional.

Ubicada en su oficina que era la de Sagan, esbozó una escena específica. Un viajero del futuro lejano sube por el puente de una nave espacial que parte como el Empresa, listo para viajar a un nuevo mundo. Kaltenegger está segura de que ella no estará en el barco, pero, dijo, "en mi mente, los veo con este viejo mapa estelar". El mapa antiguo marcaría las ubicaciones de los planetas vivos candidatos. Probablemente estaría desactualizado, traído solo por razones sentimentales. “Pero quiero ser la persona que ponga los primeros puntos en este mapa”.