En busca del aliento de E.T.

En busca del aliento de E.T.

Por :David Martínez Herrera

Los telescopios espaciales avanzados podrían en un futuro próximo sondear en la lejanía en busca de señales de vida alienígena.

Si “E.T.” está ahí fuera, tanto si es en forma inteligente como si es un organismo más simple, podríamos estar próximos a encontrar su pista. Por primera vez en la historia, el sueño de encontrar señales de vida en otros sistemas solares escapa del ámbito de las listas de buenos deseos filosóficos para incorporarse a las listas de proyectos humanos premeditados y perfectamente susceptibles de ser llevados a cabo, y ganando fuerza rápidamente. Hace sólo 6 años se descubrió el primer planeta girando alrededor de una estrella semejante al Sol utilizando Detección Doppler, un método que revela planetas de la talla de Saturno (o mayores) cerca de sus soles. Hoy en día ya son más de 80 candidatos y la cifra se incrementa día a día.

Los científicos cruzaron una nueva frontera en la investigación de “exo-planetas” el año pasado cuando, utilizando el telescopio espacial Hubble, detectaron sodio en la atmósfera de un gran planeta que orbita la estrella HD209458. Los datos del Hubble no solo revelan que los exo-planetas tienen atmósferas, sino que además las podemos analizar en la distancia. Por primera vez, la raza humana está descubriendo y explorando mundos externos al Sistema Solar.

Hasta ahora, todos los planetas extra-solares descubiertos son gigantes gaseosos, cuerpos donde la vida tal como la conocemos es muy improbable. De hecho, algunos son tan grandes que podrían no ser planetas sino una especie de estrella fallida denominada “enana marron”. De mayor interés serían los planetas del tamaño de la Tierra, pero son demasiado pequeños para que el Hubble los detecte. Sin embargo los astrónomos creen que existen.

Entra en escena Kepler, un telescopio espacial recientemente aprobado por la NASA. Comenzando su actividad en el 2006, Kepler monitorizará alrededor de 100.000 estrellas cercanas, en busca de el ligero atenuamiento que ocurre cuando un planeta en su orbita bloquea algo de la luz procedente de su estrella. Dado que Kepler será suficientemente sensible para detectar planetas tan pequeños como la Tierra, este estudio del firmamento dará a los científicos una idea de cómo son lo planetas parecidos a la Tierra, y así identificar candidatos para posteriores estudios.

Si todo transcurre como lo planeado, una nueva herramienta para explorar dichos planetas estará en funcionamiento a finales de esta década. Se denomina Localizador de Planetas Terrestres (Terrestrial Planet Finder (TPF)); este telescopio espacial usará la técnica denominada “interferometría” que reduce dramáticamente el halo de deslumbramiento producido por la estrella, permitiendo a los científicos ver directamente el planeta. La página del proyecto Darwin, similar al anterior, de la Agencia Espacial Europea, nos comenta que “buscar planetas alrededor de estrellas cercanas es como intentar discernir, desde un punto de observación a 1000 Km., la débil luz de una vela situada junto a un faro”.

De hecho es una empresa desmoralizante, pero merece la pena el esfuerzo. El objetivo final sería encontrar mundos que pudieran soportar vida, y quizás algunos puedan.

Viendo el “aliento” de E.T.

Los planetas que orbitan otras estrellas están a muchos años luz de distancia (un año luz, la distancia que recorre la luz en un año, es aproximadamente 9 x 10¹² Km.). Incluso con la avanzada óptica del TPF los mundos de tamaño parecido al de la Tierra aparecen como un píxel de luz. ¿Cómo es posible entonces extraer mucha información acerca de ellos?. Aunque parezca mentira, esa diminuta mota de luz lo dice todo acerca del planeta del cual procede. Esa luz transporta las huellas dactilares de los compuestos químicos que la han tocado, incluyendo los gases de la atmósfera de su planeta. Los científicos pueden analizar esas “huellas dactilares” descomponiendo la luz en las frecuencias que la componen (lo que para la luz visible produciría un “arco iris” de colores) y así aprender sobre la química de la atmósfera de dicho planeta.

Si la vida estuviera presente en el planeta su atmósfera debería mostrar signos de su presencia. De igual manera que nosotros exhalamos mas dióxido de carbono y menos oxigeno del que inhalamos, la respiración combinada de toda la vida de un planeta debería cambiar la química de su atmósfera. Si la vida esta ampliamente extendida en el planeta los cambios tendrían que ser suficientemente importantes para ser detectados. Una premisa simple, pero, ¿a que se parecerá el aliento de E.T.?¿Qué gases hemos de buscar? Conocemos las respuestas para nuestro planeta, pero predecir como una biología alienígena puede interactuar con su atmósfera no es tarea sencilla. Michael Meyer, astrobiólogo en el cuartel general de la NASA en Washington D.C. declara “Como astrobiólogos tenemos que estar seguros de no ser demasiado Terra-céntricos”. La posibilidad de que la vida en cualquier lugar tenga una biología radicalmente distinta de la nuestra es quizás la más excitante y desafiante parte de la astrobiología (sin mencionar que sea un tema recurrente en la ciencia-ficción). Si la vida evoluciona mediante mutaciones al azar y selección natural ¿porqué esperaríamos que las formas de vida alienígena fueran ni remotamente semejantes a las formas terrestre?. David Des Marais, investigador principal para el Centro de Investigación Ames del Instituto de Astrobiología de la NASA, dice: “Hemos de ser muy cuidadosos en valorar como la biología extraterrestre puede ser diferente de la nuestra, especialmente cuando se exploran las moléculas más grandes, como el DNA”.

Por ejemplo, se ha especulado que el sílice, un componente primario de la arena y primo cercano del carbono, podría ser la base de una biología extraterrestre. La vida alienígena podría pasar sin luz y en cambio depender de la energía geotermal en los compuestos de hidrógeno y azufre emitidos desde el interior del planeta, muy parecidos a los ecosistemas encontrados en respiraderos submarinos aquí en la Tierra. O también la química de la vida alienígena podría ser totalmente diferente e inimaginable.

Afortunadamente, las restricciones químicas bajo las cuales la vida puede funcionar hacen plausible el que moléculas simples como el oxígeno y el carbono jueguen los mismos roles en una biología extraterrestre que los que tienen en la Tierra. “Supongamos”, dice Meyer, “que es vida basada en silicio. Tendría que ser fotosintética, y esto supondría terminar con oxígeno en la atmósfera. Podríamos ir allí y encontrar que la vida es totalmente diferente, pero parte de la química podría ser la misma (que en la Tierra)”.

“Las pequeñas moléculas tienden a ser más universales,” coincide Des Marais, “Moléculas más grandes como el ADN o la clorofila representan innovaciones posteriores, altamente diferenciadas de la vida en la Tierra, pero también pueden ser las que se hayan diferenciado en otros lugares”. Por esta y otras razones la exploración de planetas distantes parecidos a la Tierra con el TPF puede centrarse en gases simples como oxígeno, ozono, dióxido de carbono, metano y por supuesto, vapor de agua.

El oxigeno y su inseparable primo el ozono serán los principales objetivos. Sin vida, el oxigeno será raro en mundos rocosos. Una pequeña cantidad se puede generar sin presencia de vida por la acción de la radiación ultravioleta que disocia el vapor de agua en hidrógeno y oxígeno, pero este oxígeno es fácilmente consumido por las rocas y minerales de la superficie planetaria en reacciones de oxidación que producen, por ejemplo, oxido u orín. También los gases volcánicos reaccionan con el oxígeno retirándolo de la atmósfera. Por norma general los procesos geológicos aislados trabajan en contra de la acumulación de oxígeno.

Por tanto, una atmósfera rica en oxígeno esta químicamente desequilibrada, por lo que su presencia sugeriría algún agente activo, pongamos vida fotosintética, constantemente reponiendo el suministro. En un articulo en Scientific American en 1997, Carl Sagan decía, “la gran concentración de oxígeno (20%) en la densa atmósfera de la Tierra es muy difícil de explicar, si no es debido a la vida”. Lo mismo debe ser verdadero en planetas alrededor de otras estrellas.

La siguiente molécula objetivo es el metano. Los científicos sospechan que, a grandes rasgos, los primeros mil millones de años de su historia, la vida en la Tierra no había evolucionado todavía una fotosíntesis productora de oxígeno. En cambio, los microorganismos que dominaban el planeta explotaban la energía de los gases que escapaban del interior de la Tierra, generando, algunos de ellos, metano como bioproducto. En un planeta con una geología similar a la de la Tierra, niveles de metano superiores a 100 partes por millón podrían sugerir la presencia de vida. Sin embargo el metano pudría ser un descubrimiento más ambiguo que el oxigeno pues planetas con diferente composición geológica a la terrestre podrían producir cantidades apreciables de metano sin la presencia de vida.

Otros detalles de esos planetas, como su tamaño, la distancia a su estrella, los niveles de dióxido de carbono y vapor de agua, y su reflexividad, ayudaran a los científicos a interpretar con mayor precisión un descubrimiento de oxígeno o metano. Estos otros detalles también pueden ser medidos, o al menos estimados, usando TPF y otros telescopios.

Algunas de estas ideas ya se han valorado en un planeta que seguro soporta vida: la Tierra. En 1990, la sonda Galileo echo un vistazo a nuestro planeta en su tortuoso viaje a Júpiter. A su paso, los sensores del Galileo detectaron altos niveles de oxígeno y metano en la atmósfera de la Tierra, y signos de clorofila en la superficie. La clorofila, que absorbe luz en el extremo rojo lejano del espectro visible es una “marca roja” de vida. El TPF no será sensible a la clorofila en la superficie de un planeta porque el vapor de agua atmosférico (opaco a las frecuencias en el rango medio-infrarrojo que el TPF observa) ocultará la superficie subyacente. Incluso sin clorofila, signos de oxigeno y metano, que el TPF si detecta, harían un caso convincente para buscar vida.

El que el TPF encontrara un planeta habitable, con grandes cantidades de oxigeno y algo de metano en su atmósfera, podría ser un descubrimiento trascendental. Pero, ¿probarían estos datos realmente la existencia de vida allí?. “Probar” es siempre mucho pedir en ciencia, especialmente discutiendo sobre vida extraterrestre. Aun así, dicen los astrobiólogos, una evidencia tal sería “muy convincente”.

Un día de estos podría ocurrir... y después de capturar el primer tufillo del aliento de E.T. la humanidad no podrá dejar de lado la caza. El siguiente escalón será un telescopio de incluso mayor tamaño, que pueda ver los planetas como algo más que un píxel, permitiendo a los científicos ver las características de la superficie como los continentes y observar las cambiantes estaciones del planeta. Y puede que para finales de la década siguiente sea posible enviar una sonda interestelar a dar un vistazo más cercano, lo que podría proporcionarnos evidencias incuestionables.

Las pruebas serán para los pacientes. Incluso utilizando propulsión avanzada, una sonda tardaría décadas en alcanzar una estrella vecina. Sin embargo, quizás no sea una tan larga espera si se trata de contestar una profunda cuestión que ha intrigado a la humanidad durante siglos.