Noticias del Encuentro de Bioastronomía 2004

Noticias del Encuentro de Bioastronomía 2004

Por :Heber Rizzo

En Islandia, entre el 12 y el 16 de julio de 2004, se llevó a cabo el más reciente encuentro internacional de astrobiología.

Por David Morrison
Científico principal del NAI

En Islandia, entre el 12 y el 16 de julio de 2004, se llevó a cabo el más reciente encuentro internacional de astrobiología.

Denominado “Mundos Habitables”, el encuentro fue patrocinado por la Comisión de Bioastronomía de la Unión Astronómica Internacional, y los organizadores fueron Alan Boss (Instituto Carnegie), Karen Meech (Universidad de Hawai), y Thorsteinn Thortsteinsson (Servicio Hidrológico de Islandia). A continuación se detallan algunos puntos destacados seleccionados de entre más de 200 artículos presentados.

Formación planetaria. Tradicionalmente, se ha pensado que las estrellas binarias o múltiples no serían adecuadas para la formación de sistemas planetarios. Esto es así porque los discos protoplanetarios en los sistemas binarios se ven distorsionados por las interacciones gravitatorias entre las estrellas. Alan Boss (Instituto Carnegie) hace notar que los nuevos modelos de formación planetaria no sufren este problema, ya que predicen que los discos de los sistemas binarios se enfriarán más rápidamente y se volverán estables ante tales perturbaciones gravitatorias. Por éso, Boss sugiere que las estrellas binarias (que constituyen aproximadamente la mitad de las estrellas que observamos en el cielo nocturno) no deberían ser descartadas en la búsqueda de exoplanetas.

Oxígeno en la Tierra. La aparición en la Tierra del oxígeno atmosférico hace unos 2.300 millones de años, es quizás el hito más significativo de la evolución bioquímica de nuestro planeta, como hicieron notar Mark Claire y David Catling (Universidad de Washington) y Kevin Zahnle (NASA Ames). Han modelado las fuentes y los sumideros de oxígeno a lo largo de la historia de la Tierra para ayudar a comprender la cronología de este acontecimiento clave. Ya que la vida existía en la Tierra desde mucho antes de la oxigenación de la atmósfera, no es simplemente la presencia de la fotosíntesis lo que lleva a una atmósfera rica en oxígeno. Concluyen que una atmósfera químicamente reducida con un gran efecto invernadero causado por el metano podría persistir por mucho tiempo después de la evolución de la fotosíntesis oxigenadora. Encontraron que la transición óxica ocurría cuando la cantidad de gas generado por el vulcanismo cae debajo del flujo de oxígeno creado por la fotosíntesis unido al entierro del carbono. El momento de esta encrucijada en sus modelos está fijado principalmente por los niveles de hierro en la corteza terrestre.

Microbios fósiles. Una de las más recientes (y persistentes) controversias de la astrobiología concierne a la identificación de las más primitivas formas de vida sobre la Tierra. Cuestiones similares surgirán, por supuesto, en los esfuerzos para identificar fósiles microbianos en las muestras que se traigan desde Marte. Bill Schopf (UCLA), quien es un interviniente principal en estas discusiones, resumió ciertos avances recientes en la fotografía raman de laboratorio que puede ayudar a realizar estas identificaciones. Remarcó que la presencia de querógenos (materiales orgánicos que pueden a veces sobrevivir por miles de millones de años) proporciona una firma biológica única. El análisis raman bi-dimensional puede ser utilizado en una escala micrométrica para identificar a los querógenos en las rocas antiguas. Ahora, estas técnicas se han extendido a las tres dimensiones para revelar posibles membranas celulares. Schopf sugiere que estas herramientas de laboratorio proporcionarán una mayor comprensión de la biocreación de posibles microbios fósiles antiguos.

Formas microbianas. Janet Siefert (Universidad de Rice) explicó la forma en que el desarrollo de las formas celulares puede ser utilizado para trazar la evolución de la vida microbiana. Trabajos recientes han demostrado que el dominio bacteriano se basa en un citoesqueleto, lo que a su vez está relacionado con ciertas propiedades fundamentales de las proteínas que conforman las membranas celulares. Esta es una herramienta poderosa porque la forma y el tamaño de las células se encuentran entre las propiedades más fáciles de medir, aún en el caso de los microbios fósiles.

La vida en el hielo. Varios autores compararon la geología y la biota de Islandia con la de Marte. Eric Gaidos (Universidad de Hawai) y sus colegas describieron una comunidad microbiana dentro del lago sub-glacial de Grimsvotn en Islandia. El calor volcánico mantiene líquido al lago y puede producir sistemas hidrotermales que podrían sostener microbios quimiotróficos (como los que se encuentran en los conductos del mar profundo). Si bien encontraron vida en el lago, incluyendo a muchos microbios de agua fría, éstos parecen ser similares a otros microbios de climas fríos y no proporcionan evidencia (todavía) de tales ecosistemas quimiotróficos.

Diversidad planetaria. David Stevenson (Caltech) ofreció una visión general teórica de planetas posibles con un espectro de masas que van desde la de la Luna hasta unas diez veces la de Júpiter, examinando varias locaciones posibles para la biología. Hizo notar que no queda claro que un planeta con la masa de la Tierra y a la distancia correcta de su estrella sea necesariamente habitable por largas escalas temporales; la capacidad biológica depende críticamente de la cantidad y disponibilidad de agua así como de la ubicación dentro de una “zona habitable”. El agua lubrica la corteza y hace posible la tectónica de placas, la que a su vez proporciona los ciclos geoquímicos y es probablemente necesaria para el campo magnético. La verdadera habitabilidad implica agua líquida y una estabilidad general unida a un desequilibrio termodinámico sostenido. Ya que la mayoría del agua líquida estará debajo de la superficie (por ejemplo, dentro de los satélites galileanos de Júpiter) se debería considerar tanto el medioambiente como la superficie cuando se discuta la habitabilidad.

El agua marciana. Dado el momento en que ocurrió este encuentro, se dedicó mucha atención a la actual exploración marciana. Buena parte de la discusión se focalizó en el papel histórico del agua en Marte. Jim Head (Universidad de Brown) ubicó la escena al describir la gran transición que tuvo lugar en Marte hace aproximadamente unos 3.500 millones de años. Antes de esa época, los ciclos hidrológicos de la atmósfera, de la superficie y de la sub-superficie, estaban conectados entre sí. Los niveles de aguas aumentaron y descendieron, y por algunos períodos hubo probablemente mucho agua en la superficie (quizás con una corteza de hielo). Subsecuentemente, y extendiéndose hasta el presente, el desarrollo de una criosfera marciana (el permafrost) ha separado el agua interior de la atmósfera y de las capas polares. La vida puede existir todavía en la sub-superficie profunda, pero probablemente no pueda comunicarse directamente con la superficie accesible del planeta. Head llegó a la conclusión de que Marte no tiene hoy en día un ciclo geoquímico global, pero otros oradores no estuvieron tan seguros.

Los barrancos de Marte. Phil Christensen (ASU) y Jim Garvin (NASA HQ), entre otros, discutieron la interpretación de los barrancos recientes que se ven desde la órbita marciana. Se considera que estos barrancos son la evidencia más convincente de la presencia de agua líquida en la superficie en tiempos recientes. Se han identificado aproximadamente unos 20.000 barrancos, de modo que son un rasgo omnipresente y pueden tener múltiples orígenes. Sin embargo, muchos de estos barrancos se encuentran asociados con depósitos “pegados” de hielo sucio o nieve. Estos depósitos de agua helada se forman probablemente durante los períodos en que el eje de rotación de Marte está altamente inclinado, como sucede a intervalos de decenas o centenas de millares de años. Bajo estas condiciones, el hielo emigra de las capas polares hacia las cuestas de latitudes medias que miran hacia el polo. Esta explicación haría que los barrancos fueran parte de un ciclo hidrológico que incluyera a la atmósfera y a los depósitos superficiales de hielo, en lugar de una indicación de que haya una conexión con en reservorio interior de agua líquida.

El metano marciano. Una de las grandes cuestiones de los actuales estudios de Marte concierne a los reportes provenientes de equipos científicos acerca de la detección de metano en la atmósfera. El metano no se encuentra en equilibrio con las condiciones altamente oxidantes de Marte. Johathan Lunine (Universidad de Arizona) hizo notar que su período vital en la atmósfera marciana es de solamente 300 años. Esto es un problema, tanto para una fuente volcánica localizada como para una biológica. Si resultara cierto, el descubrimiento de metano sería uno de los más importantes resultados recientes de los estudios marcianos. Pero todas las tres detecciones fueron marginales, y no han sido todavía publicadas en revistas de referencia, así que se deberá esperar con ilusión una confirmación.

SETI. Finalmente, en el encuentro hubo muchos artículos relacionados con la vida inteligente. Lori Marino (Universidad de Emory) discutió acerca del trabajo que se está realizando sobre la evolución de la inteligencia sobre la Tierra, dirigido a la cuestión de si la inteligencia se ve favorecida y basado en el tamaño del cerebro de los mamíferos a lo largo de las últimas decenas de millones de años. Se presentaron varios programas SETI, tanto en las tradicionales búsquedas de microondas como en las más recientes del espectro óptico, que pueden ser llevados a cabo con telescopios relativamente pequeños. Dan Werthimer (UC Berkeley) describió el programa “SETI en el Hogar” (SETI at Home), que involucra a 5 millones de participantes públicos que analizan los datos en sus computadores hogareños (un tremendo éxito de contacto con el público así como una forma de extender la búsqueda SETI). Frank Drake (Instituto SETI) resumió 101 programas SETI documentados realizados hasta la fecha. Las capacidades continúan creciendo muy rápidamente, pero sin que hasta ahora se haya tenido éxito en detectar una civilización extraterrestre.