NeoFronteras

Cómo detectar vida en exoplanetas

Área: Espacio — viernes, 1 de mayo de 2009

El estudio de la luz polarizada emitida por un exoplaneta podría permitir saber si contiene vida.

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La luz queda polarizada de manera detectable al rebotar sobre superficies que contengan clorofila o moléculas quirales, tanto por plantas como por cianobacterias. Foto: Shutterstock / Roger Burks.

Ya tocamos con la punta de los dedos el día en el que podamos detectar planetas como la Tierra en la zona habitable de su estrella. Más tarde, con un poco de financiación y suerte, los podremos ver. A partir de ahí debemos contar con herramientas observacionales que nos permitan discernir si en esos lugares hay vida o no.
En el NIST trabajan, entre otras cosas, en este asunto. Quizás baste estudiar la quiralidad de las moléculas para saber si hay vida.
Se podría desarrollar una técnica para detectar signos de la existencia de vida en otros planetas. La idea se basaría en analizar la luz procedente del planeta en cuestión y ver si hay una preponderancia de moléculas con una quiralidad dada.
Decimos que tenemos quiralidad para una figura geométrica (o en esta caso una molécula) si su imagen especular no puede hacerse coincidir consigo misma. Como ejemplo tenemos la mano izquierda y la derecha. Las moléculas orgánicas pueden adoptar en el laboratorio dos formas distintas que son la imagen especular una de la otra. Tienen exactamente la misma composición, pero quiralidad distinta. No se sabe muy bien por qué la vida en la Tierra ha elegido una de las orientaciones para cada tipo de biomoléculas, pero lo ha hecho.
Las moléculas quirales tienen la propiedad de desviar (rotar) el plano de luz polarizada un cierto ángulo. Si rota la luz hacia la derecha se le denomina dextrógiro. Si desvía el plano de luz hacia la izquierda se le llama levógiro. Además pueden actuar como un “polarizador por absorción selectiva”, modificando el tipo de polarización de la señal que atraviesa el material; así, una onda que entra en el mismo con polarización lineal puede salir con polarización elíptica o circular.
Asumiendo que esta elección de quiralidad también ha pasado en otros planetas se podría detectar vida en ellos analizando la luz proveniente de ellos gracias al efecto que la quiralidad de las moléculas orgánicas tiene sobre la misma.
Este sistema presenta una ventaja. Si vamos buscando compuestos específicos o abundancias de elementos específicos puede que nos equivoquemos, ya que otras formas de vida puede que hayan adoptado otra bioquímica. Puede que, por ejemplo, la clorofila sólo se dé aquí y que otras “plantas” utilicen otras moléculas para realizar la fotosíntesis.
Si hay algo parecido a los azúcares o a los aminoácidos sabemos que de manera espontánea, presentarán la forma levógira o dextrógira aleatoriamente y habrá mitad y mitad de cada, pero sólo una de esas formas debe de haber sido elegida por la vida para cada tipo de compuesto, independientemente de la que sea. La vida se autoesambla y elige un camino específico para hacerlo. El equipo de investigadores asume que según los organismos vayan reproduciéndose se irá primando una forma específica de las dos posibles hasta que se haga dominante.
Es difícil de imaginar el predominio de una de las formas sin la presencia de autoesamblado y por tanto de vida. Este criterio es, por tanto, más universal que intentar proyectar o imponer nuestro único ejemplo de vida en otras partes. La nueva idea depende de que los compuestos orgánicos se autoesamblan y no de la idea específica que tenemos sobre la vida terrestre.
Lo interesante es que las moléculas con distinta quiralidad reflejan la luz de distinta manera. Por tanto se podría diseñar un instrumento que detecte vida sobre la superficie de un hipotético planeta gracias a la peculiar reflexión de luz polarizada que producen.
Este grupo de investigadores construyó un dispositivo que, en pruebas de laboratorio y a distancia cortas, analizaba la luz polarizada reflejada por la clorofila de superficies cubiertas con plantas o bacterias, detectando quiralidad en ambos casos.
Ahora intentan mejorar el detector para ver si se puede hacer lo mismo con charcas o grandes regiones sobre la Tierra. Necesitan asegurarse de que el sistema funciona bien con nuestro planeta antes de ponerse a observar otros.
Si tuvieran éxito propondrían la construcción de un instrumento que se utilizaría en telescopios, tanto en tierra como espaciales.
Detectar vida en otros planetas, aunque fueran lejanos, sería un descubrimiento histórico.

Fuentes y referencias:
Nota de prensa.
W.B. Sparks, J. Hough, T.A. Germer, F. Chen, S. DasSarma, P. DasSarma, F.T. Robb, N. Manset, L. Kolokolova, N. Reid, F.D. Macchetto and W. Martin. Detection of circular polarization in light scattered from photosynthetic microbes. Proceedings of the National Academy of Sciences, April 20, 2009 .

Salvo que se exprese lo contrario esta obra está bajo una licencia Creative Commons.
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9 Comentarios

  1. Alejandro Sánchez:

    Fascinante, por fin una posible forma de detectar vida, aunque sea microbiana, a través de telescopios. El primer planeta a revisar, luego de la Tierra, obviamente es Marte, ya que puede aún haber vida ahí que nuestros actuales instrumentos no hayan detectado.

  2. javier:

    Me parece increíble que a partir de la luz se pueda detectar vida. La verdad es que creo que deberían priorizar este tipo de proyectos, ya que estamos destruyendo nuestro planeta al paso que vamos.

  3. Talibán Ortográfico:

    “A partir de ahí debemos de contar con herramientas observacionales”

    Un matíz, sería “debemos contar”, no “debemos de contar”.

    http://cvc.cervantes.es/alhabla/museo_horrores/museo_007.htm

  4. lluís:

    Es fascinante -al igual que este estudio- el que se pueda seguir la pista de la evolución hasta los organismos primordiales a través de la estereoquímica (la que estudia la disposición espacial de los átomos que componen las moléculas y las propiedades que se derivan de tal disposición). Un minúsculo protoorganismo incorporó un metabolizador de azúcares dextrógiros y ese hecho completamente aleatorio se propagó por toda la cadena evolutiva de animales y plantas. Quién sabe a lo mejor algún día encontramos alienígenas que consumen azucares levógiros. Si nos invitan, adelgazaremos… quizás demasiado.

  5. lluís:

    Por cierto, Talibán Ortográfico, tienes razón en la corrección que haces. Pero no sé si este sería el sitio más idóneo para correcciones, puesto que aquí se cuida bastante este aspecto.Si llevado por esa fe “Talibán” (desafortunadísimo nombre) te das una vuelta por los muchos sitios web (españoles) que pululan por la red vas a tener un montón de faena.Tampoco hubiese estado nada mal algún comentario sobre este interesante estudio que aquí comentamos.

  6. Pablo:

    Cada vez que entro y leo, más cerca estoy de saber cuan ignorante soy. Es grandioso el mundo de la ciencia en todos sus campos.

  7. NeoFronteras:

    Estimado Lluís:
    Sería interesante saber si esos azúcares “al revés” nos son dulces, si los podemos metabolizar o si tienen efectos negativos en el organismo.
    En cuanto a este sistema sólo funcionaría si hubiese una biosfera clara y evidente. Veremos cómo se desarrolla la técnica.

    Por lo demás, gracias por su defensa. La única manera de no equivocarse es no hacer nada, así que Talibán seguro que podrá encontrar más errores. Desde aquí siempre se ha animado a comunicarlos, a veces se lee lo que debe de poner en lugar de lo que pone realmente, sobre todo si es uno mismo el que escribe y revisa.

  8. lluís:

    De nada. En realidad he estado dudando en escribir lo que escribí, si se exceptúa la última parte de lo dicho, pero lo cierto es que le he tomado cariño a este sitio. En cuanto al comentario de Pablo, que si me lo permite, diré, creo, le honra; no es muy común su actitud; se puede aceptar sin demasiado riesgo a equivocarse que suele ser más fácil el ataque a lo que se ignora que su valoración racional. Así que terminaré citando a Feynman: ” La ciencia es el escepticismo organizado respecto a la fiabilidad de la opinión de los expertos”. Feynman era (y sigue siendo) mucho Feynman.

  9. Tritio:

    Este es, sin duda, uno de los aspectos más fascinantes de la ciencia. El hecho de poder encontrar vida ahí fuera me apasiona personalmente y respondería a las preguntas más ancestrales del ser humano.
    Me parece muy curiosa la idea, pero como bien apunta el Sr. Neo, sería resultado de una biosfera evidente. Por otro lado dicha técnica nos ayudaría a refutar la teoría de una manera científica en el caso que encuentren a la “hermana” de la Tierra.

    Al Sr. Pablo, no pasa nada por considerarse ignorante, cuanto más sabe uno/a acerca de determinados temas, más preguntas le sobrevienen. Bendita ignorancia entonces. El problema reside en creerse sabio.
    Saludos.

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