Los ladrillos de la vida: explorando la idea de química extraterrestre

Los ladrillos de la vida: explorando la idea de química extraterrestre

Por :Enrique J. Sirvent

Esta pregunta es tan común como cuestionarse la existencia de Dios: ¿Estará la vida alienígena basada en el carbono?

Yo me pregunto esto frecuentemente, aunque no estoy seguro de por qué el público está tan colgado con el principio básico elemental de la vida extraterrestre. En mi experiencia, las personas rara vez se preguntan acerca de si el ciclo Krebs podría ser predominante en otros mundos, o si el trifosfato de adenosina podría apuntalar la producción de energía de los alienígenas activos. Probablemente la fascinación con el carbono vital es simplemente una consecuencia del alto papel del carbono en Star Trek. El reparto de esta popular serie de televisión se vuelve viscoso cada vez que el Enterprise detecta formas de vida basadas en el carbono en algún planeta olvidado de la mano de Dios en lo profundo de las regiones inferiores de la Galaxia. Si están basados en el carbono, pues bien, entonces deben ser como nosotros (y posiblemente comestibles, también).

Exageraciones a un lado, como la mayoría de astrobiólogos o cualquiera de un millar de libros le dirán a usted, que la vida basada en el carbono no es simplemente una vanidad provincial. Hay una buena razón de por qué este elemento es la base para la vida en la Tierra, y probablemente en la mayoría de otros mundos que albergan vida.

Si recuerda su química de la escuela secundaria, entonces recordará que el carbono tiene media de su capa electrónica exterior llena. En otras palabras, cada átomo de carbono puede (impacientemente) unirse con hasta otros cuatro átomos que comparten electrones (la mayoría de átomos prefieren tener una capa exterior llena de ocho electrones). Como ejemplo común, un átomo único de carbono aceptará ávidamente a cuatro átomos de hidrógeno para hacer metano (CH4). Y debido a que la capa exterior del carbono está de ambas maneras medio llena y medio vacía, puede unirse habilmente con otros átomos de carbono, crear el tipo de cadenas moleculares elaboradas y anillos que a las compañías de combustible les gustan bombear.

El carbono, en otras palabras, tiende a hacer estructuras complicadas. Y las estructuras complicadas son los ladrillos de la vida.

¿Hay otros competidores? ¿Es el carbono realmente tan especial, o simplemente tuvo suerte aquí en la Tierra? Si tiene una tabla periódica al alcance, entonces notará que el elemento situado bajo el carbono es el silicio, el cual también tiene cuatro electrones en su capa externa. Luego, el silicio también podría parecer una base obvia para la vida. Este planteamiento fue afirmado por primera vez al final del siglo diecinueve por el astrofísico alemán, Julius Scheiner. El optimista Scheiner estaba seguro de que en otros planetas de nuestro sistema solar (incluyendo el abrasador Mercurio) habría vida.

Pero su actitud positiva estaba mal planteada en lo que se refiere a seres basados en el silicio. El silicio puede ser el primo químico del carbono, pero es una relación escasa. Porque el átomo de silicio es mayor, sus enlaces con otros elementos son más débiles. Mientras el carbono interconecta con dos átomos de oxígeno para hacer dióxido de carbono, un bonito producto de desecho para los humanos y los SUV, el equivalente del silicio, el dióxido de silicio, rápidamente se ensambla consigo mismo en un retículo cristalino más conocido como arena, y haría expirar una vivencia arenosa. Los enlaces más débiles del silicio también imposibilitan la fácil formación de esas cadenas moleculares grandes de un mismo átomo que son la base de muchos compuestos biológicos. Un montón de complejas moléculas basadas en el carbono son fácilmente producidas en los cometas, el polvo interestelar, y en los cristales del universo. Pero si se revisa el laboratorio de química de la naturaleza para el silicio (considerando la lava volcánica), entonces los productos son mucho menos interesantes.

Si eso no es suficiente para disuadirle del silicio, entonces considere esto: hay simplemente bastante más carbono alrededor. Tramándose en los interiores abrasadores de las estrellas, la abundancia cósmica del carbono es más de diez veces que la del silicio. Y por cierto, si el silicio está en segundo lugar distanciado en el concurso promocional de la biología, entonces los elementos debajo de él en la tabla periódica (el germanio, el estaño, y el plomo) son peores. Son menos abundantes, y menos proclives a hacer compuestos biológicamente interesantes. El único ejemplo conocido de vida basada en el estaño sucedió en El Mago de Oz, y padeció de falta de lubricante.

Por supuesto, uno siempre debe tener cuidado con el orgullo desmedido al conjeturar sobre las características de la vida extraterrestre. La tierra es simplemente un planeta entre muchos billones en nuestra galaxia. La vida, después de todo, se trata de organización, función, y reproducción precisa. En su corazón está procesando la información, y puede haber otras formas para lograr esto más allá de la química ordinaria, basándose, tal como está, en el comportamiento social de los electrones.

Pero cuando el Enterprise arriesgadamente va en busca de vida entre las estrellas, hay una buena razón para que sus escáneres se animen con cualquier signo de química basada en el carbono. Es muy probable que los alienígenas de peso excesivo observarán sus carbonos… y no sus silicios.