Recreación artística de la superficie de uno de los planetas potencialmente habitables del sistema TRAPPIST-1, situado a unos 40 años luz de la Tierra. [ESO/M. Kornmesser]
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Vida extraterrestre
Nuestro planeta parece reunir un conjunto de características privilegiadas para la vida. Sin embargo, la Tierra no es más que un mundo en órbita alrededor de una de los cientos de miles de millones de estrellas que pueblan la Vía Láctea, una galaxia entre tantas. ¿Significa eso que la vida abunda en el universo? Si es así, ¿por qué aún no hemos visto señales de civilizaciones extraterrestres? La misma pregunta va mucho más allá: las leyes fundamentales de la naturaleza parecen estar finamente ajustadas para permitir la existencia de galaxias, planetas y vida. ¿Vivimos en un universo extraordinariamente improbable, o podría ser que nuestro cosmos no fuese más que uno entre muchos? Este monográfico digital (en PDF) te permitirá profundizar en la ciencia que hay detrás de una de las preguntas más antiguas y fascinantes de la humanidad: ¿estamos solos?
En los últimos años los científicos han descubierto miles de exoplanetas. De ellos, se calcula que entre una y cinco decenas son potencialmente habitables; es decir, corresponden a planetas posiblemente rocosos y con una temperatura superficial compatible con la existencia de agua líquida. Pero, a falta de señales muy claras de vida inteligente, ¿será posible saber algún día si uno de esos mundos alberga vida?
En los próximos años, las nuevas generaciones de telescopios intentarán afrontar esta pregunta mediante el análisis espectroscópico de las atmósferas de dichos exoplanetas. Esta técnica permite inferir la composición química de una atmósfera lejana con el objetivo de identificar en ella «biosignaturas»; es decir, compuestos químicos cuya abundancia resulte difícil de explicar sin actividad biológica. En particular, hace tiempo que se cree que la detección de oxígeno molecular (O2) constituiría un firme indicio de la existencia de vida en otro planeta, ya que su presencia en grandes cantidades apuntaría de manera casi unívoca a procesos fotosintéticos. Sn embargo, en el caso de la Tierra, el oxígeno solo ha estado presente en la atmósfera en grandes cantidades (10-20 por ciento) durante los últimos 500 o 600 millones de años. ¿Qué ocurría en nuestro planeta con anterioridad? ¿Había biosignaturas simples independientes del oxígeno?
En un trabajo reciente, Joshua Krissansen-Totton, de la Universidad de Washington, y otros investigadores han analizado la historia de la vida en la Tierra para abordar a esta pregunta y han encontrado una respuesta afirmativa. Según sus resultados, una nueva biosignatura consistiría en observar una abundancia simultánea de metano (CH4) y dióxido de carbono (CO2), sobre todo si dicha combinación se viese acompañada por una ausencia de monóxido de carbono (CO). El estudio se publica en Science Advances.
Para llegar a semejante conclusión, Krissansen-Totton y sus colaboradores han analizado las condiciones que debieron darse en la Tierra durante el eón Arcaico (hace entre 4000 y 2500 millones de años, con vida procariota y fotosíntesis anoxigénica), el Proterozoico (hace entre 2500 y 540 millones de años, con eucariotas, fotosíntesis oxigénica, pero niveles de O2 aún bajos) y el Fanerozoico (desde la explosión del Cámbrico y la aparición de la vida multicelular compleja, hace unos 540 millones de años, hasta nuestros días). Tras confrontar datos y modelos, los autores concluyen que, ya en el Arcaico y el Proterozoico, el desequilibrio químico causado por las primeras formas de vida pudo haber dado lugar a biosignaturas detectables desde el espacio.
Los autores llaman la atención sobre la presencia de CO2 y CH4, moléculas que representan dos estados de oxidación muy distintos del carbono, por lo que, en un planeta con agua, su existencia simultánea revelaría un desequilibrio difícil de mantener en ausencia de organismos que generasen metano. Además, dicha combinación sería especialmente indicadora de la existencia de vida si se diese acompañada de ausencia de CO, una molécula que representa un estado de oxidación intermedio y que sería ingerida con rapidez por la vida microbiana.
Los investigadores defienden que identificar una biosignatura como la propuesta en el nuevo trabajo constituye un objetivo factible a corto plazo. En los próximos años, se espera que instrumentos como el Telescopio Muy Grande (VLT) del Observatorio Europeo Austral (ESO), en Chile, o el telescopio espacial James Webb, que la NASA tiene previsto lanzar en 2019, sean capaces de llevar a cabo los primeros estudios sistemáticos de este tipo en algunos exoplanetas cercanos.
Fuente: Universidad de Washington
Referencia: «Disequilibrium biosignatures over Earth history and implications for detecting exoplanet life»; Joshua Krissansen-Totton, Stephanie Olson y David C. Catling en Science Advances, vol. 4, n.o 1, eaao5747, 24 de enero de 2017.
