Una mejor comprensión de qué gases buscar en las atmósferas de los exoplanetas es clave para localizar la vida extraterrestre.
Imaginen por un momento que un astrofísico alienígena en algún planeta distante pero habitado está tratando de averiguar si la Tierra está habitada. Si hubieran estado buscando en los últimos 100 años, habría habido varias pruebas inequívocas: señales de radio, emisiones de televisión, emisiones de productos químicos artificiales como los clorofluorocarbonos o los CFC.
Pero para los miles de millones de años de vida en la Tierra que precedieron a esto, éramos mucho menos obvios. El astrofísico alienígena podría haber detectado oxígeno en nuestra atmósfera, lo cual es intrigante pero no es una señal segura de vida. Una combinación de oxígeno y metano sería mucho más prometedora, pero ambos gases pueden ser falsos positivos, ya que podrían ser el resultado de procesos geoquímicos o atmosféricos.
El mayor problema es que los alienígenas tendrían que saber qué buscar. Es posible que encuentren oxígeno aquí, pero si no fueran formas de vida que dependen del oxígeno, puede que no se les ocurra que lo somos. Para hacer su trabajo a fondo, estos alienígenas no podrían descansar hasta que hubieran detectado todos los gases en nuestra atmósfera, a diferentes altitudes, latitudes y longitudes, y analizado cómo encaja cada gas en el contexto de nuestra biosfera.
Y si queremos encontrar vida, debemos hacer lo mismo con ellos.
Hay miles de gases diferentes que podrían ser evidencia de biosferas por toda la galaxia. Algunos, como el oxígeno, probablemente estarían presentes en grandes cantidades pero pueden existir sin vida. Algunos gases sólo pueden ser producidos por seres vivos, pero requieren tanta energía para formarse que es probable que existan en cantidades muy pequeñas. Mi favorito de estos gases raros es la fosfina. La fosfina es una molécula fascinante y horrible. Mata en una variedad de formas imaginativas, todas las cuales tienen que ver con su interferencia con el metabolismo del oxígeno. Para nosotros, los seres modernos amantes del oxígeno, la fosfina es una molécula extremadamente tóxica e indignantemente maloliente.
Pero durante la mayor parte de la historia de la vida en la Tierra, nuestro planeta fue anóxico. Antes del gran evento de oxidación de hace unos 2.400 millones de años, la vida prosperaba sin oxígeno. Habría olido terrible. Algunos de estos ambientes anóxicos todavía existen: pantanos, marismas e intestinos de personas, pingüinos, peces y muchos otros animales. La vida anaeróbica en estos lugares produce mucha fosfina. Apestan a eso; apestan a vida. Otros planetas, poblados por el tipo de vida que no depende del oxígeno para existir, también podrían tener fosfina como una biosignatura.
La vida tal como la conocemos es probablemente una sola isla en el vasto archipiélago de posibilidades para la biología. Nuestra galaxia tiene una gran diversidad de estrellas, y orbitándolas son planetas de todo tipo. Sólo la Tierra ha dado origen a miles de millones de especies. Por lo tanto, no es un gran salto pensar que la vida misma puede surgir en una gran variedad de formas inesperadas, que llenan sus atmósferas con moléculas extrañas como la fosfina.
Un día podríamos detectar fosfino en una de estas atmósferas. Estos no serían lugares divertidos para nosotros; francamente, podríamos encontrarlos repugnantes. Por otro lado, los residentes de estos planetas probablemente también nos encontrarían repugnantes (un problema que la diplomacia interplanetaria debe superar). Sin embargo, si encontramos fosfina en un planeta rocoso en la zona habitable, donde no tiene falsos positivos, habremos encontrado vida.
Para encontrar fosfina, o cualquiera de los miles de gases que la vida podría producir y liberar a la atmósfera, necesitamos espectros. Estas son una especie de huellas moleculares que pueden ser detectadas a la luz de estos planetas. En este momento, tenemos espectros de sólo alrededor del 4 por ciento de todos los posibles gases de biosignatura. No tenemos forma de detectar ninguna de las moléculas restantes en una potencial biosfera alienígena.
Estoy trabajando en la obtención de estos espectros perdidos, tan rápido como puedo, pero es difícil. Los experimentos son costosos, a menudo peligrosos y difíciles de extrapolar a entornos extraños. Las simulaciones teóricas son una gran alternativa, pero requieren mucho trabajo y una enorme potencia informática. Obtener espectros para la fosfina sola me tomó cuatro años, y me tomaría otros 60.000 años repetir ese proceso para esos miles de firmas biológicas sin espectros.
Invertimos mucho tiempo y dinero mejorando nuestros telescopios y eligiendo los mejores objetivos planetarios, pero olvidamos que tal vez no estemos preparados para interpretar los increíbles datos que obtendremos de estas atmósferas alienígenas. Todavía nos faltan conocimientos fundamentales, entre los que destaca nuestra comprensión de los gases de biosignatura y sus espectros.
Mi principal preocupación en la búsqueda de la vida no es si la encontraremos; es que cuando lo hagamos, no tendremos las herramientas para reconocerla. Como astrofísico alienígena, mi propia investigación sobre la fosfina me ha enseñado que son las moléculas como éstas las que tienen la clave para encontrar vida extraterrestre.
Creo que hay muchas posibilidades de que los extraterrestres, si los encontramos, huelan fatal. Puede que valga la pena que la comunidad científica siga su ejemplo.
Fuente: Clara Sousa-Silva – scientificamerican.com
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