Por primera vez, demostraron experimentalmente supervivencia de microorganismos expuestos a radiación ultravioleta similar a la que podrían recibir de fulguraciones estelares en la superficie del planeta Proxima b, a 4 años luz de la Tierra.
Un equipo internacional de trabajo, dirigido por Ximena Abrevaya, investigadora adjunta del CONICET en el Instituto de Astronomía y Física del Espacio (IAFE, CONICET-UBA), descubrió que ciertas bacterias y arqueas podrían sobrevivir, incluso, a las condiciones más extremas de radiación ultravioleta (UV) que se teoriza podrían existir en la superficie del exoplaneta Próxima b, -que orbita la estrella Próxima Centauri, una enana roja en la Constelación Centaurus, a 4 años luz de la Tierra, o 400 mil millones de kilómetros-.
Para llegar a estas conclusiones, publicadas en la revista Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, expusieron a microorganismos como Pseudomonas aeruginosa, -una bacteria comúnmente conocida como patógeno oportunista en humanos -, y a una arquea halófila -microorganismo que vive en ambientes hipersalinos y son muy tolerantes a la radiación UV-y observaron supervivencia de estas poblaciones de microorganismos, bien distintas en cuanto a su fisiología y taxonomía .
Los experimentos, realizados en conjunto con Oscar Oppezzo y Ana Forte Giacobone, investigadores del Departamento de Radiobiología de la Comisión Nacional de Energía Atómica, testearon los efectos de la radiación en microorganismos simulando radiación UV (en particular en el rango UVC) tal como la que proviene de los llamados flares o superflares -o fulguraciones y superfulguraciones, en español- que son eventos explosivos que ocurren en la estrella y llegan al planeta con regularidad, en particular en el caso de las estrellas de tipo M como Próxima Centauri.
“Estos eventos son particularmente relevantes en los estudios de habitabilidad debido a que las altas cantidades de radiación UV que llegan a la superficie del planeta podrían aniquilar potenciales formas de vida”, explica Abrevaya.
Es la primera vez que se demuestra experimentalmente en condiciones de laboratorio que formas de vida terrestres, son capaces de sobrevivir a los efectos de una fulguración. “Los estudios teóricos que habían tratado de dilucidar si formas de vida tal como las conocemos podrían sobrevivir a esas fulguraciones, habían subestimado la capacidad de las formas de vida terrestre de tolerar estas fluencias de radiación”, sostiene la astrobióloga.
Si bien en la parte experimental se consideró el peor escenario posible, es decir un planeta sin atmósfera y por ende sin apantallamiento, otra parte del trabajo estudió cómo puede producirse apantallamiento a la radiación UV debido a distintas composiciones atmosféricas, utilizando simulaciones computacionales.
Según estudios previos, se postula que lo más probable es que este tipo de planetas que orbitan estrellas enanas rojas tengan atmósferas con dióxido de carbono o con una mezcla de dióxido de carbono y nitrógeno y es menos factible.que tengan atmósferas con ozono.
“El ozono ‘apantalla’ todo el UVC y parte del UVB, los biólogos usualmente dividimos a la radiación solar en distintos rangos, UVA, UVB y UVC, los últimos son los más dañinos para la vida tal como la conocemos. A partir de estas simulaciones también vimos que es posible que haya apantallamiento para las longitudes de onda dañinas para el UV con composiciones atmosféricas de dióxido de carbono puro o combinado con nitrógeno”, aclara la investigadora, que es directora del Núcleo Argentino de Investigación en Astrobiología.
En base a esas estimaciones, que hipotetizan sobre cómo llegaría la radiación a la superficie del planeta, concluyeron en que existe un apantallamiento que, explica, “varía en función de la composición de dióxido de carbono y de la presión atmosférica: a mayor presión de dióxido de carbono, mayor es el apantallamiento al UV”.
Las próximas investigaciones tendrán por objetivo, en base a estos resultados, dilucidar qué pasaría, con el porcentaje de microorganismos que sobrevive a una fulguración, en el caso de que sean sometidos a fulguraciones frecuentes. “Qué pasaría si se repiten estos eventos antes de que haya un restablecimiento de la población de microorganismos, por ejemplo; sobre eso estamos trabajando ahora con nuestro equipo interdisciplinario de trabajo formado por astrofísicos y biólogos”, adelanta.
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Referencia bibliográfica:
X C Abrevaya, M Leitzinger, O J Oppezzo, P Odert, M R Patel, G J M Luna, A F Forte Giacobone, A Hanslmeier, The UV surface habitability of Proxima b: first experiments revealing probable life survival to stellar flares, Monthly Notices of the Royal Astronomical Society: Letters, Volume 494, Issue 1, May 2020, Pages L69–L74. DOI: https://doi.org/10.1093/mnrasl/slaa037
Investigadores e instituciones involucradas:
–Dra. Ximena C. Abrevaya, Dr. G. Juan M. Luna, Instituto de Astronomía y Física del Espacio (IAFE, CONICET-UBA), Argentina.
-Dr. Martin Leitzinger, Dra. Petra Odert, Dr. Arnold Hanslmeier, Institut für Physik/IGAM, Karl Franzens – Universität Graz, Austria
-Dr. Oscar Oppezzo, Dra. Ana F. Forte Giacobone, Departamento de Radiobiología, CNEA, Argentina.
-Dr. Manish Patel, School of Physical Sciences, The Open University, UK