NeoFronteras

Sobre las zonas habitables

Área: Espacio — lunes, 29 de octubre de 2012

Puede que la vida más probable de encontrar en el Universo sea la microbiana.

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Somos la primera generación en saber que hay otros planetas alrededor de otras estrellas. Aunque antes se suponía debía de haberlos, porque los planetas son un subproducto de la formación estelar, no había ninguna prueba de ello. Ahora conocemos cientos de exoplanetas confirmados y miles de candidatos.
Nada nos hacía presagiar la variedad y exotismo de esos mundos que estamos descubriendo. Sabemos que hay planetas infernales girando tan cerca de sus estrellas que necesariamente están cubiertos de roca fundida. Hay incluso sistemas solares en miniatura girando dentro de una región menor a la órbita de Mercurio. Hay planetas en sistemas de cuatro estrellas u orbitando cúmulos estelares. Incluso sabemos hay al menos un planeta de tamaño terrestre girando alrededor de α centauri B, a poco más de cuatro años luz de nosotros. Ahora ya podemos señalar en los cielos australes la estrella más brillante de la constelación del centauro con un puntero láser verde y decir que ahí hay un planeta. Quizás alguno de esos fotones verdes llegue a ese exoplaneta cuatro años y cuatro meses más tarde.
Pero este planeta, como muchos otros, no está en la zona de habitabilidad de su estrella, está tan cerca de ella que estará demasiado caliente como para soportar cualquier forma de vida.

Porque lo que realmente nos excita la imaginación es la posibilidad de que en alguno de esos mundos haya vida y ésta sólo puede aparecer en una región en la que el agua permanece líquida. El sólo descubrimiento de vida microbiana en uno de esos mundos sería un hecho histórico. Mientras ese día llega los investigadores estudian cómo puede ser detectada y elaboran modelos sobre cómo puede ser la zona habitable. Lo realmente frustrante es que todos los métodos de detección favorecen el que se encuentren planetas fuera de esa zona o planetas muy diferentes de lo que consideramos como un gemelo de la Tierra, el único sitio conocido por la especie humana con vida en todo el Universo.
Stephen Kane y Dawn Gelino han creado lo que han llamado “Galería de Zona Habitable” que comprende las zonas en las que la vida podría sobrevivir en los sistemas solares conocidos hasta el momento. Han calculado el tamaño y distancia de dichas zonas.
No todos los exoplanetas tienen órbitas casi circulares como la de la Tierra. Muchos de ellos tienen órbitas excéntricas que obliga a algunos de ellos a entrar y salir de la zona habitable. Esos exoplanetas pueden pasar por periodos calidos y largos periodos fríos. Se puede pensar que la vida compleja no puede aparecer en esos lugares, pero si algo hemos aprendido en los últimos años es que hay microorganismos extremófilos capaces de vivir en ambientes muy duros. Quizás en algunos de esos mundos los microorganismos vuelven a la vida cuando su planeta pasa por la zona habitable, pero suspenden su actividad metabólica cuando salen de esa zona para dejarse congelar profundamente. Algunos organismos terrestres pueden hacer eso mismo, incluso algunos de ellos, como los líquenes, se pueden ver a simple vista.
Estos dos investigadores sugieren que aunque estos planetas son hostiles a la vida humana, son apropiados para la vida extremófila.
Algunos de esos mundos con vida no tienen que ser necesariamente planetas, sino lunas que orbitan planetas gaseosos gigantes.
Obviamente es complicado establecer una zona de habitabilidad para un planeta cuando no se conoce su composición atmosférica, pues ésta influye en la temperatura superficial, como por ejemplo a través del efecto invernadero provocado por el dióxido de carbono, vapor de agua o el metano.

Este asunto de la vida en exolunas también se ha investigado. Todavía no hemos descubierto planetas igual a la Tierra en la zona habitable, pero sí unos pocos planetas de tipo telúrico en enanas rojas y bastantes planetas gaseosos. El problema es que los planetas gaseosos no tienen superficie sólida ni parecen favorables a la vida tal y como la conocemos, aunque también se ha imaginado vida en esos mundos.
Pero quizás algunos de esos planetas que están en la zona habitable tengan lunas de tipo rocoso que sí porten vida.
Se cree que el James Webb Space Telescope podrá detectar algunas de estas lunas, incluso si su temperatura es de unos confortables 27 grados centígrados. Otros telescopios actuales podrían poner de manifiesto alguna de esas lunas, pero sólo si soportan temperaturas de cientos de grados lo que las hace emitir mucho en el infrarrojo que les hace fácilmente visibles, pero esteriliza las posibilidades de toda vida.
El problema que se ha visto recientemente es que las fuerzas de marea pueden hacer que esas lunas tengan demasiada actividad volcánica que dé al traste con las posibilidades de vida compleja. La actividad tectónica puede, por tanto, desplazar la zona habitable en las exolunas e incluso impedir que porten vida.
Pero aunque las condiciones son duras eso no significa que no haya extremófilos viviendo en esos cuerpos. Incluso los cataclismos volcánicos no tienen que ser necesariamente esterilizantes de vida compleja, como el ejemplo de la Tierra nos dice. Sólo hace falta un poco de tiempo para que la vida se recupere y podrá resistir otra extinción masiva.

Pero hemos de ser concientes de que si hay vida ahí afuera en su inmensa mayoría será vida microbiana. En la Tierra pasaron miles de millones de años antes de que surgiera la vida compleja. Sólo llevamos unos 600 millones de años de vida más o menos compleja. Pero en el futuro la vida terrestre volverá a ser sólo microbiana cuando las condiciones de alta temperatura impidan la vida multicelular. Eso sucederá cuando el Sol aumente su temperatura y empiece a calentar en exceso este planeta. Puede haber algún fenómeno de homeostasis o de regulación, pero tarde o temprano este destino alcanzará la Tierra.
Jack T. O’Malley-James de la Universidad de St Andrews y sus colaboradores han estudiado un aspecto que hasta ahora no había sido considerado: la evolución en el tiempo de la zona habitable. Hay estrellas que viven tan poco que no dan tiempo a que la vida evolucione. Otras duran mucho más, como nuestro Sol, pero eso no significa que sus zonas de habitabilidad permanezcan siempre igual. Lo malo es que las órbitas de los planetas son fijas y tarde o temprano pueden quedarse en el borde de la zona habitable o incluso salir fuera.
Estos investigadores han usado un modelo computacional para estudiar el efecto de la oblicuidad y excentricidad sobre las condiciones para la vida. Según ellos la vida unicelular puede sobrevivir en latitudes y altitudes altas hasta dentro de 2800 millones de años. Es decir, 1000 millones de años más de plazo después de que las condiciones en el resto de los lugares los haga inhabitables. Los últimos rastros de vida que sobrevivan sobre la Tierra serán microbios extremófilos en ambientes cálidos y de alta salinidad. Después de esa fecha la vida ya no será posible y para cuando el Sol se transforme en gigante roja hará mucho tiempo que la vida habrá desaparecido de este planeta.
La lección es que si esta situación se puede extrapolar a otros planetas lo que nos dice que durante la mayor parte del tiempo la vida es generalmente microbiana. Esto condiciona los biomarcadores que tenemos que buscar para así poder afirmar que hay vida en otro planeta.

Quizás hay vida en el Universo, pero en su mayor parte es microbiana y extremófila, pero en todo caso muy valiosa.

Copyleft: atribuir con enlace a http://neofronteras.com/?p=3949

Fuentes y referencias:
Nota de prena.
Artículo en ArXiv.
Galería de Zona Habitable.
Artículo en ArXiv.
Artículo en ArXiv.
Ilustración: NASA/JPL-Caltech.

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

  1. David:

    A modo de broma: para entonces, la humanidad estará tan planeta, avanzada, que podríamos acoplarle a la Tierra, un motor propulsor al planeta, controlado por una CPU. A medida quenuestro Sol se haga progresivamente más brillante y caliente, el motor se pondría en marcha, alejando el planeta de su proximidad y colocándolo en la nueva zona habitable, más templada. Si el Sol aumenta su brillo, podríamos colocar delante del planeta, una lente tratada con un filtro solar, para filtrar los rayos UVA y atenuar su brillo.

    Si la tectónica de placas disminuye o cesa, después de Pangea Última, podríamos insertar debajo de la corteza terrestre, barras de Uranio que caliente el manto y se reactive de forma artificial, la tectónica de placas, simepre que todo no se vuelva radiactivo entonces, y peligroso para la vida compleja… Si ya se habla de terraformar planetas inhabitables, de forma artificial, para hacerlos habitables, o acelerar el proceso evolutivo, para que no tarde tanto tiempo en ser habitable. Que no será capaz de hacer la humanidad en las estrellas, en el futuro…

    Al margen de esta broma, esta vez en serio, puede que encontremos vida microscópica dentro de nuestro sistema solar, en lunas, como Titán, Encellado, Europa o Io. Titán parece una luna más interesante, de lo que parecía en un principio, con una zona acuosa bajo una duperficie rocosa, que emerge a la superficie por géiseres, en forma de vapor. En cuanto a Europa, se especula que su océano global, podría ser demasiado ácido, como para encontrar algo parecido a peces o a los dinosaurios acuáticos, que una vez poblaron los mares terrestres. Lo cual sin duda es un jarro de agua fria, para los que teníamos espectativas en un mundo acuático, inverso a Marte, y mas interesante.

    Creo que ahí fuera, podremos encontrar, en un hipotético viaje interestelar, como proponen las películas de Ciencia Ficción, pequeños animales y plantas, en algunos planetas. Aunque, no creo que haya tanta diversidad y riqueza de formas, como reflejan películas como Star Wars o Star Treck (parece que inspirado en un libro de aventuras en el mar, de la época napoleónica, escrito por un autor inglés, en el s. XIX), fué concebida en una época en la que la Ciencia ficción estaba de moda, con peliculas como Odisea del espacio, Satar Wars.Star Trek se convirtió en una serie innovadora para la TV de aquellos tiempos, más acostumbrada a los westerns, historias policiacas o dramáticas que a la ciencia-ficción adulta.

    El mismo padre de Gene Rddenberry fué, casa por casa, pidiendo perdón a los vecinos, ya que habia dicho que la ciencia-ficción no interesaba a nadie y que su hijo debía dedicarse a escribir westerns, como ya habia hecho alguna vez.

    Un saludo.

  2. Miguel Ángel:

    Estimado David:

    En esa noticia sobre Europa se postulaba un pH de 2.7 en su oceáno, pero también se señalaba que ese pH no supondría un obstáculo para extremófilos acidófilos. Ponían el ejemplo de los extremófilos de Río Tinto en Huelva, que sobreviven en ambientes aún más ácidos y de los cuales se habla en este especial de Neofronteras:

    http://www.neofronteras.com/especiales/?p=74

    Si hablamos de biomarcadores se podría argumentar que no los hemos encontrado en Europa, Marte, Titán o Encélado, pero este tema de los biomarcadores se está replanteando en la actualidad porque, hasta ahora, prácticamente sólo se estaban considerando como biomarcadores el ozono, el oxígeno, el óxido nitroso y el metano. Sin embargo, como podemos apreciar en el siguiente enlace, las bacterias que metabolizan compuestos sulfurados de las dorsales oceánicas podrían ser detectadas únicamente por la presencia de otros productos secundarios como el etano, ya que los compuestos sulfurados sufrirían reacciones enseguida que supondrían su destrucción:

    http://astrored.org/actualidad/blogs/1207/se-afinan-nuevos-biomarcadores-para-ayudar-en-la-busqueda-de-otras-tierras.rss

    Es muy interesante, espero que os guste.

  3. Miguel Ángel:

    Se postula que las primeras formas de vida en la Tierra pudieron surgir en las fumarolas de las dorsales oceánicas usando compuestos sulfurados y no necesitando oxígeno o CO2. Si hubiera fumarolas en Europa este tipo de energía también estaría disponible allí.

    En una noticia anterior planteaba la pregunta de qué biomarcadores tienen estas formas de vida: acabamos de ver que el etano sería un biomarcador, pero he encontrado el nombre de toros tres (arqueol, crocetano y pentamitelicosano) en esta noticia:

    http://axxon.com.ar/not/190/c-1901017.htm

    Saludos/abrazos

  4. r:

    ¡Qué labor divulgativa tan impresionante!

    Si el equipo de neofronteras me permite, creo que falta la palabra “NO” en esta frase suya para que la idea tenga sentido:

    “Lo malo es que las órbitas de los planetas son fijas y tarde o temprano pueden quedarse en el borde de la zona habitable o incluso salir fuera.”

    Saludos y disculpas de antemano.

  5. tomás:

    O sea que según el envío de Miguel Ángel, pudo haber vida en Marte. Eso me ilusiona.
    Y ya que David está de broma, contestaré a “r”: es que el “no” lo ha camuflado Neo. “:son fijas y tarde o tempraNO…”
    Lo siento pero que, en general, mis chistes son pésimos.
    Un abrazo.

  6. Nimux:

    Hay simulaciones de evolucion de orbitas en el sistema solar (lo cuenta la web de Francis (th)E mule Science’s) pero a pesar de eso tengo una gran duda de que el sol al convertirse en gigante roja sea el que acabe con la tierra
    ¿Habran tenido en cuenta el empuje de la rediación y las partículas solares sobre la tierra? ¿Y la caida de polvo interestelar atraido por el sol en los planetas?
    Creo que estas dos contribuciones podrian ser relevantes y pueden llevar tanto a un acercamiento como a un alejamiento de las orbitas del sol en el transcurso de miles de millones de años.

  7. David:

    ¿Podrían haber animales pluricelulares grandes, similares a peces y anfibios, o animales terrestres, estremófilos habitando en otros planetas? ¿Serían similares a los que habitan con nosotros en la Tierra? Sería sorprendente que alguno de los grandes dinsaurios que una vez habitaron la Tierra, haya sido extremófilos. Aunuqe con un pH de 2.7, y siendo toda la Luna Europa, de agua, si se encuentra algún animal grande, serían peces, gusanos acuáticos, o similares a las serpientes, o a los cefalópodos que habitan los fondos marinos (pulpos, calamares, y nautilos con concha o caparazón duro) acuáticos sin haber desarrollado extremidades ni pulmones. A no ser que similares a cienpiés y a cangrejos se desarrollen para desplazarse por el fondo. pero serían como los animales abisales.

    En Titan parece haber suelo duro y el agua emerge de grutas internas. Si no hay atmosferea en la luna de saturno, solo podrán vivir en el interior de estas cavidades, bajo la superficie, y serían como los animales que aquí en la Tierra, viven en cuevas oscuras, sin pigmento y sin ojos. Similares a los topos y a otros animales subterráneeos que tendríamos aquí. Aunque no creo que puedan ser tan grandes como los topos, la rata-topo, tijeretas, cucarachas y grillos, caracoles, algunos ratones, lombrices, insectos y babosas, sapillos,o culebrilla ciega ( Blanus cinereus, Vandelli,1797). O que fuésemos a encontrar formas de vida similares a los tritones y salamandras subterráneas. Aunuqe si así fuese, sería inesperado, sorprendente y alucinanteo emocionante!…Aunuqe superada la sorpresa inicial, y la novedad, ya no lo sería tanto, quizás, sobre todo si lo pudieramos encontrar en Europa, Encelado y Titan, pues ya serían varios lugares.

    Un saludo.

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