El ozono, a pesar de no ser producto de procesos biológicos, juega un papel crucial en la Tierra al absorber la radiación ultravioleta (UV) dañina, lo que protege la vida en la superficie. A diferencia del oxígeno molecular (O₂), el ozono es más fácil de detectar, ya que incluso en pequeñas concentraciones genera huellas significativas en el infrarrojo medio y el ultravioleta. Sin embargo, la relación entre el ozono y el oxígeno molecular es compleja y varía con las condiciones planetarias, como el tipo de estrella, la composición atmosférica y el clima.
Investigadores del IAA-CSIC han simulado atmósferas terrestres en exoplanetas orbitando diferentes tipos de estrellas, centrándose en el impacto del óxido nitroso (N₂O), conocido como “gas de la risa”. Este compuesto no solo actúa como una posible biofirma, sino que también afecta la química del ozono. La luz UV puede generar átomos de oxígeno excitados que reaccionan con el N₂O para producir óxidos de nitrógeno (NOₓ), que pueden tanto formar ozono como contribuir a su destrucción.
João Mendonça, coautor del estudio, señala que la radiación UV emitida por diferentes tipos de estrellas influye en la química atmosférica, afectando la estabilidad del ozono. En planetas alrededor de estrellas similares al Sol, el NOₓ tiende a degradar el ozono en las capas altas de la atmósfera, exponiendo así la superficie a mayores niveles de radiación UV. En situaciones extremas, un aumento en las concentraciones de N₂O puede multiplicar la radiación UV superficial significativamente.
Por otro lado, en planetas que orbitan estrellas más frías, donde la radiación UV es menor, el NOₓ puede favorecer la formación de esmog, similar al fenómeno de ozono a nivel del suelo en ciudades contaminadas de la Tierra. Aunque este tipo de ozono puede proteger de la radiación UV, su presencia a nivel del suelo plantea dudas sobre su impacto en la vida.
Este estudio representa un avance en la utilización del ozono como indicador de vida en otros mundos. Al modelar cómo varía la concentración de N₂O en atmósferas terrestres, el equipo ha creado una base de datos valiosa sobre posibles combinaciones químicas en distintos entornos estelares. Este conocimiento permitirá realizar observaciones más precisas y diseñar instrumentos más adaptados a los telescopios de próxima generación.
La identificación de señales claras para detectar biofirmas todavía enfrenta desafíos, pero cada nuevo estudio acerca la comunidad científica a entender mejor el rompecabezas de las atmósferas planetarias y su relación con la vida.
Fuente: Instituto de Astrofísica de Andalucía
