Más allá del oxígeno o el metano hay toda una lista de marcadores de vida en exoplanetas sobre los que se investiga muy poco.
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Nunca podremos ir físicamente a las estrellas. Estarán por siempre muy lejos e inaccesibles, ni tendremos recursos para ello y ni la Física ni la Biología nos lo permitirá. Incumbirá permanentemente a la literatura o cine de ficción científica. Todo ello incluso asumiendo que no nos destruyamos como civilización en poco tiempo.
Pero eso será una frustración muy grande cuando sepamos que hay vida en algunos de los exoplanetas que hayamos descubierto. Incluso una nave automática requerirá de demasiados recursos y demasiado tiempo para llegar. Sólo el pensamiento que permitió la construcción de catedrales autorizará el sacrificio de ese presente en pos de un futuro a siglos de distancia. Así que esos mundos estarán a salvo de nosotros por una suerte de filtro. No los podremos estropear.
Pero para poder asegurar que hay vida en otros mundos hace falta desarrollar mucha tecnología y ciencia. La tecnología empezamos a tenerla, pues se están construyendo telescopios de nueva generación que serán mucho más grandes que los actuales. Incluso puede que un telescopio como el James Webb o JWT (en la foto) se lance dentro de pocos años.
Lo malo es que el elevado costo del JWT hará que otros proyectos más ambiciosos de telescopios espaciales se queden en simples presentaciones de Power Point por mucho tiempo. Incluso los telescopios en tierra firme pasan por una crisis debido al retraso del gran telescopio que se quiere construir en Hawaii. Bajo un falso ecologismo, algún que otro aquaman dirige la protesta de nativos hawaianos para proteger a los dioses que supuestamente habitan en esa montaña de las malas influencias del telescopio. Es lo malo del relativismo cultural, que al final destruye la cultura.
Sin embargo, es de suponer que, tarde o temprano, contemos con esos recursos tecnológicos y busquemos biomarcadores en los espectros de la luz que recibamos de esos mundos.
Para que llegue ese momento hay que hacer además ciencia y descubrir qué biomarcadores son los más adecuados que tenemos buscar y tendremos que saber cómo buscarlos. Pero, sobre este tema se ha hecho poco.
Uno de los biomarcadores que más se menciona es el oxígeno, sobre todo en presencia de metano. El oxígeno y el metano pueden producirse por medios abióticos además de por la vida, pero si están juntos necesariamente deben de ser reemplazados a un buen ritmo, pues serían inestables en la atmósfera de un exoplaneta cualquiera. Básicamente, el metano se oxidaría con el oxígeno rápidamente, así que se necesitaría un aporte continuo de ambos.
Sin embargo, tenemos un buen ejemplo de lo malo que es el oxígeno como biomarcador en la misma Tierra. Aunque se cree que la vida apareció en nuestro mundo hace 3800 millones de años, tuvieron que pasar muchos millones de años para que los niveles de oxígeno subiera apreciablemente en lo que se ha llamado la Gran Oxidación, algo que sucedió hace 2400 millones de años. Fue el gran subproducto de la fotosíntesis.
Lo mismo se puede decir de los marcadores tecnológicos recientes como los CFC, los satélites artificiales, las ondas de radio y TV, contaminantes, etc. Están ahí desde hace muy poco tiempo.
El asunto del oxígeno es interesante, pues nosotros lo buscamos porque dependemos de él. Aunque también haya vida anaeróbica, la vida compleja en la Tierra es aeróbica, así que buscamos oxígeno. Pero puede que haya vida anaeróbica compleja inteligente en otros planetas que esos alienígenas también busquen vida y que no reparen en el oxígeno como posible biomarcador porque simplemente no se les ocurre. Pasaríamos desapercibidos para ellos.
La vida no sólo produce oxígeno, también produce compuestos que no están en grandes cantidades porque necesitan de demasiada energía para formarse o, simplementye, la vida los produce en abundancia. Clara Sousa-Silva y sus colaboradores han investigado uno de estos compuestos: el fosfano.
En la Tierra el fosfano o fosfina (PH3) es un gas incoloro que huele a ajo y es extremadamente venenoso para nosotros, seres complejos respiradores de oxígeno, al interferir en el metabolismo del oxígeno. Este gas, además, es inflamable en presencia de oxígeno y explota a temperatura ambiente.
Lo interesante es que se producen pequeñas cantidades de este compuesto de forma natural a partir de la degradación de materia orgánica.
Antes de la Gran Oxidación la vida terrestre era anaerobia y posiblemente olía muy mal. Los organismos anaerobios que conocemos medran en algunos de los pocos sitios anaerobios que todavía quedan: ciénagas, pantanos o los intestinos de los vertebrados y otros seres. Es esta vida anaerobia la que produce grandes cantidades de fosfano. Así que puede que otros planetas en los que la vida todavía no haya producido oxígeno en grandes cantidades posea niveles apreciables de fosfano y podamos usar este compuesto como biomarcador en esos casos.
No se conocen fuentes abióticas de este gas, por lo que no produciría falsos positivos en caso de ser encontrado en algún exoplaneta. Tiene, además, una señal fuerte en los espectros comparado con otros biomarcadores. Lo malo es que, como es muy reactivo, se necesita una gran producción para que tenga niveles relevantes en una atmósfera y, además, es espectralmente activo en las misma gama de longitudes de onda que otros gases, como el agua o el metano, lo que dificulta un poco el encontrarlo si estos otros están también presentes.
Sólo tenemos un ejemplo de vida y las estadísticas de un caso son complicadas de defender. Pero podemos suponer que, dada la cantidad de planetas que hay en nuestra galaxia, la vida debe de manifestarse muchas veces y de forma muy variada, a veces incluso de forma inesperada. Así que puede ser que en algunos casos la vida produzca fosfano en grandes cantidades y que este gas esté en la atmósfera del planeta. De este modo, si se encuentra fosfano en una planeta rocoso situado en la zona habitable de su estrella seguro que contendrá vida, por muy rudimentaria (o no) que sea.
Aunque encontrar fosfano en un espectro de la atmósfera de un planeta que orbite una lejana estrella en la que hay muchos otros gases no es sencillo, sobre todo dada la escasa luz que nos llegue de un exoplaneta así.
Sousa-Silva y colaboradores calculan que se necesitarían unas 10 horas del telescopio James Webb para poder detectar este gas en el espectro de un exoplaneta.
Sousa-Silva dice que en la actualidad sólo tenemos espectros de referencia de un 4% de los posibles gases biomarcadores de la lista de miles de compuestos que ha sido confeccionada por los expertos. De momento no hay manera de detectar el resto, aunque tuviéramos los espectros de exoplanetas con los que comparar, que no los tenemos.
Sousa-Silva y sus colaboradores trabajan para obtener el resto de esos espectros pese a lo difícil de la tarea. Este tipo de experimentos de laboratorio son caros, complicados y difíciles de extrapolar a los ambientes naturales de esos posibles mundos. Además, en algunos casos, como en el del fosfano, los experimentos son peligrosos. Por otro lado, los modelos numéricos que tratan de obtener esos espectros con simulaciones requieren de una gran potencia computacional.
Sousa-Silva afirma en Scientific American que le costó 4 años la obtención del espectro del fosfano y que le llevaría 60 000 años más hacer lo mismo para los demás biomarcadores de la lista.
Sousa-Silva sostiene que se invierte mucho tiempo y dinero en la construcción de nuevos telescopios y en el desarrollo de nueva tecnología para detectar exoplanetas, pero que se olvida que tenemos que estar preparados para interpretar los datos que nos lleguen de esos exoplanetas cuando podamos analizar sus atmósferas. Añade que falta conocimiento fundamental, sobre todo de sobre la comprensión de biomarcadores de gases en los datos espectrales.
«Mi preocupación en la búsqueda de vida no es si la encontraremos o no, es si vamos a tener las herramientas para reconocerla cuando la encontremos», añade Sousa-Silva.
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Fuentes y referencias:
Artículo original. [2]
Foto: NASA.