NeoFronteras

La presencia de oxígeno libre en la atmósfera de una exoplaneta no es garantía de que albergue vida.

Un día, si se financian las misiones adecuadas, conseguiremos visualizar un puntito azul pálido orbitando otra estrella. Si es un planeta rocoso del tamaño adecuado a la distancia correcta de su estrella quizás pueda tener agua líquida sobre su superficie. Pero eso no es garantía de que haya surgido la vida en algún momento.
Para poder afirmar que hay vida se tiene que encontrar algún tipo de desequilibrio químico en su atmósfera que pueda ser deducido a partir de un espectro. El típico indicador biológico que siempre se ha propuesto es la presencia de oxígeno libre. La fotosíntesis en la Tierra genera oxígeno a partir del agua y este termina en la atmósfera. Una hipotética civilización avanzada podría detectar ese oxígeno en los espectros que tomase de nuestro planeta.
Como el oxígeno es un gas muy reactivo no hay que esperar que permanezca mucho tiempo en la atmósfera, sino que vaya oxidando diversas sustancias y que finalmente desaparezca en su forma gaseosa. Si hay oxígeno libre en nuestra atmósfera es porque las plantas lo reponen continuamente.
Así que es de esperar que si encontramos oxígeno libre en algún exoplaneta eso signifique que hay fotosíntesis y, por tanto, vida.
Pero Robin Wordsworth (University of Chicago) cree que no necesariamente es así. Según este investigador, aunque un planeta se encuentre en la zona de habitabilidad y se registre un espectro de él en el que aparezca oxígeno, no necesariamente significa que hay vida en él.
Si un planeta sin vida está en la zona de habitabilidad puede contener agua líquida que pase a forma de vapor. Entonces los rayos ultravioleta del Sol pueden descomponerla en hidrógeno y oxígeno gaseosos. El hidrógeno escaparía al espacio exterior y la atmósfera tendría cierto porcentaje de oxígeno. La clave está en la presencia de argón, si su concentración es alta se ralentiza el proceso que acabamos de describir, pero si es baja se da este proceso, pues el argón desplaza el vapor de agua de la atmósfera.
Así que, según Wordsworth, una atmósfera con oxígeno, incluso con elevados niveles de oxígeno, no es garantía de que haya vida.
Para poder decir que hay vida en un exoplaneta este investigador sugiere que se midan con precisión la razón entre oxígeno y nitrógeno, algo que no es sencillo. Saber la composición exacta de la atmósfera ayudaría a decidir la cuestión.
Pero incluso la no detección de oxígeno tampoco es indicativo de que no hay vida. Si tomamos el ejemplo de vida por excelencia, la vida terrestre, no siempre produjo una atmósfera rica en oxígeno.
Se cree que, muy al principio, la fotosíntesis se basó en la división del H₂S en azufre sólido (que no escapa a la atmósfera) e hidrógeno que sería aprovechado. Las bacterias púrpuras del azufre realizan hoy en día dicha fotosíntesis. Sólo cuando el sulfuro de hidrógeno empezó a escasear las bacterias fotosintéticas evolucionaron hasta usar otra fuente de hidrógeno: el agua.
Pero, incluso cuando se desarrolló la fotosíntesis normal el oxígeno que producía no terminaba siendo oxígeno atmosférico libre, sino que oxidaba grandes cantidades de otros materiales, principalmente hierro. Sólo después de cientos de millones de años se produjo el evento de gran oxidación y el oxígeno pasó a ser una gran proporción de la atmósfera terrestre. Si esta clase de proceso se estuviera dando en otros planetas sería muy difícil de saber que hay vida aunque la haya.
Este tipo de trabajos son muy importantes porque sientan las bases de la detección de vida en otros mundos. Siempre es mejor tener la discusión ahora sobre cuáles pueden ser los bioindicadores que cuando se empiecen a obtener espectros de atmósferas de exoplanetas rocosos.
En todo caso, este tipo de estudios también nos recuerdan que la detección de vida fuera de nuestro mundo es un asunto muy difícil y caro, mucho más complicado de lo que la gente de la calle cree.

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Fuentes y referencias:
Artículo en ArXiv.
Foto cabecera: Interpretación artística de un exoplaneta (NASA).