A la búsqueda de mejores bioindicadores
Una nueva teoría sostiene que se podrían usar otros métodos más eficaces que los actuales a la hora de buscar vida en otros lugares del Sistema Solar que estén alejados de la búsqueda de bioindicadores químicos simples.
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La búsqueda de significado de nuestras propias vidas nos ha llevado a buscar vida en otros lugares del Cosmos.
De momento la búsqueda de vida fuera de nuestro Sistema Solar es muy difícil debido a no tenemos una tecnología suficientemente poderosa como para hacer algo así.
Lo que sí hemos intentado es buscar vida dentro de nuestro propio Sistema Solar, principalmente porque podemos depositar una sonda o un robot en los lugares en que creemos que son propicios para la vida: Marte, la atmósfera de Venus, los mares interiores de Europa o Encélado o incluso en Titán.
Sin embargo, esta búsqueda está tachonada de fracasos. No es tanto que no se haya encontrado, sino que se anuncian resultados positivos, que luego no se confirman. Las misiones Vicking ya nos dieron falsos positivos, así como el asunto del meteorito marciano con supuestos fósiles o, hace poco, la presencia de fosfano en Venus.
En cada caso, el patrón fue el mismo: entusiasmo inicial, seguido de escepticismo posterior. Al parecer, los astrobiólogos solo encuentran bioindicadores que son inconclusos. Esto se debe en gran parte a que buscan formas de vida simples que están relacionadas con sustancias químicas que a menudo también tienen un origen abiótico. Además, esas otras formas de vida podrían tener una bioquímica distinta a la vida terrestre y pasar desapercibida.
Una nueva teoría sostiene que se podrían usar otros métodos más eficaces en esta búsqueda que se aleja de la búsqueda de bioindicadores químicos simples. La llamada teoría de ensamblajes trata de emplear en su lugar la complejidad fundamental de la vida. Se basa en la idea de que cualquier forma de biología en cualquier parte del Universo codificará la información de la vida en conjuntos complejos de moléculas que son distintas de la materia sin vida.
Según Sara Walker (Universidad Estatal de Arizona), la nueva teoría presenta la primera medida de complejidad que se puede poner a prueba en el laboratorio y que , en términos generales, representa la primera vez que tenemos la capacidad de conectar ideas teóricas profundas sobre la naturaleza de la vida con observables empíricos.
Pese a que tenemos varias definiciones de lo que es vida, en general son poco útiles a la hora de poderlos usar en la búsqueda de vida allí fuera. El problema es que los conceptos clave que emplean estas definiciones son en sí mismos complicados, lo que los hace difíciles de probar y cuantificar. Como explica el científico jefe de la NASA, Jim Green: «No puedo construir un instrumento que vaya a salir por ahí y encontrar ‘evolución’, ‘reproducción’ o ‘metabolismo'».
La teoría de ensamblajes puede ofrecer una forma más clara y general de reconocer la vida, ya sea familiar o ajena. Se basa en dos ideas relacionadas: complejidad física y abundancia. Postula que, para cualquier cualquier entorno dado, a medida que estas dos propiedades aumentan las posibilidades de estas sustancias tengan un origen abiótico disminuyen. La complejidad es medida estimando el número de pasos necesarios para su ensamblaje.
En concreto, para clasificar la complejidad molecular, el equipo creó un índice de ensamblaje de masa (mass assembly), que asigna algorítmicamente un número de ensamblaje de masa (MA) a diferentes tipos de moléculas. Así, una molécula con un MA de 1 tiene una complejidad baja y, por lo tanto, una mayor probabilidad de origen abiótico. Por otro lado, a las moléculas más complejas se les asignan números más altos.
Los autores del estudio utilizaron este enfoque para indexar y clasificar 2,5 millones de moléculas en una base de datos de química ampliamente utilizada. El fosfano solo mereció un MA de 1. Por el contrario, el aminoácido triptófano obtuvo un MA de 12.
Según los autores, hay un umbral, en alrededor de MA 15, por encima del cual la probabilidad de producción abiótica de una molécula se vuelve increíblemente baja (una probabilidad de 1 entre 600×1021), lo que indicaría que necesariamente estaría producida por algún tipo de vida.
Obviamente, el umbral es tan exigente que este indicador nos daría falsos negativos y que algunos bioindicadores simples podrían indicar la presencia de vida, como en el caso del oxígeno molecular.
Para validar aún más su enfoque, estos investigadores aplicaron su teoría a muestras que incluían bacterias E. coli, células de levadura, alcaloides de plantas, cenizas, carbón, granito, piedra caliza e incluso cerveza.
Una de las validaciones más interesante se obtuvo al realizar pruebas a ciegas de dos muestras enviadas por Heather Graham (Centro de Vuelo Espacial Goddard de la NASA). Una de ellas era material biológico preservado de un fósil de varios millones de años. Otra fue una muestra del meteorito Murchison, que era rico en compuestos abióticos de carbono. Las pruebas marcaron el material de Murchison como notable por su riqueza de moléculas complejas, pero fue clasificado por debajo del umbral de MA 15 y por lo tanto sin vida. El material fósil, sin embargo, fue identificado como un indicador de vida.
Futuras misiones de la NASA podrían aprovecharse de esta teoría y poner a prueba la existencia de vida en otros entornos. A corto plazo podría ser la atmósfera de Venus, pero se podría poner a prueba en otros lugares.
Es una pena que el orbitador Cassini de la NASA montara un espectrómetro de masas que sólo llegaba hasta las 100 unidades de masa atómica (uma) cuando atravesó los penachos de Encélado, pues la teoría de ensamblajes solo funciona para moléculas que pesen al menos 150 uma. Los rovers Curiosity y Perseverance también se quedaron cortos en este aspecto.
Sin embargo, la misión Dragonfly de la NASA, un drone programado para comenzar explorar la atmósfera y la superficie de Titán a mediados de la década de los treinta, sí montará un espectrómetro que tendrá la capacidad de detectar moléculas tan complejas.
En cuanto a la aplicación de esta teoría a la búsqueda de vida en exoplanetas, y pese al optimismo de los autores, se antoja bastante complicado usar esta idea cuando a duras penas podremos en el futuro obtener espectros con señales de sustancias simples.
Copyleft: atribuir con enlace a https://neofronteras.com
Fuentes y referencias:
Artículo original.
Ilustración: NASA/JPL-Caltech/Southwest Research Institute.
4 Comentarios
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lunes 6 diciembre, 2021 @ 4:16 am
Parece buena propuesta, porque la sentencia de Jim Green deja al descubierto nuestras limitaciones:
«No puedo construir un instrumento que vaya a salir por ahí y encontrar ‘evolución’, ‘reproducción’ o ‘metabolismo’».
Me gustaría que se investigase antes en Europa y Encélado que, además de agua confirmada en el segundo, tiene foco caliente y posibilidad de panspermia. Dejaría para más tarde Venus y Titán.
martes 7 diciembre, 2021 @ 4:06 am
En mis sueños, el descubrimiento de vida extraterrestre hace despertar a los humanos, llenándose de Rainbow warriors todo el planeta y empezando a hacer los deberes de una civilización avanzada. Fatua esperanza, pero es que me cuesta imaginar una causa más bonita y de más obligado cumplimiento.
Y así es cómo me contesto a mí mismo, pero no penséis que estoy chalado, que lo puedo estar mucho más: he oído que cerca de los 50 te apaciguas, pero no es mi caso, más guerrero que nunca, ya no me callo por no herir susceptibilidades. A base de no cuestionar a los demás, no se apercibe al parlante de que sus creencias e ideologías no son equiparables a los datos y estudios científicos. Pero no. Siento que se me empieza a acabar el tiempo y tanto por mejorar.
Como dice esta canción, ha llegado el momento de que saquemos lo mejor de nosotros. Lejos del camino fácil:
MY SILVER LINNING
Ya no quiero esperar más,
estoy cansado de buscar respuestas.
LLévame a algún lugar
donde haya música y risas.
No sé si tengo miedo a morir,
pero tengo miedo a vivir demasiado rápido,
demasiado despacio.
Arrepentimiento, remordimiento, espera, no, tengo que irme.
No hay un «empieza otra vez»,
no hay nuevos comienzos, el tiempo vuela
y tienes que seguir insistiendo.
Tienes que seguir adelante, mirando fijamente al camino.
No puedes preocuparte de lo que tienes detrás
o de lo que te espera más adelante al final de la cuesta.
Intento no aferrarme a lo que ha desaparecido,
intento hacer bien lo que está mal,
Intento seguir insistiendo,
Sí, solo intento seguir insistiendo.
Oigo la llamada de una voz,
que me llama a mí.
Estos grilletes que me he fabricado en un intento de ser libre,
que sea por una razón, que sea por amor.
No tomaré el camino fácil.
Me he despertado en la habitación de un hotel,
mis preocupaciones tan grandes como la luna,
sin idea alguna de dónde, quién o qué soy.
Con lo malo, viene algo bueno,
una canción nunca es solo triste,
hay esperanza, hay un lado bueno
Muéstrame mi lado bueno.
Muéstrame mi lado bueno.
https://www.youtube.com/watch?v=rQshX7THr9A
martes 7 diciembre, 2021 @ 12:25 pm
Sobre tu estado de ánimo, mi querido amigo Miguel, he de decirte que difiero, pues según una canción de mi tierra: «Suspiros de mi garganta… la jota es alegre o triste, según está quien la canta…».
Un gran abrazo; muy fuerte.
martes 7 diciembre, 2021 @ 7:07 pm
He leído hoy una noticia en un periódico, que habla de que » Por primera vez en la historia, un equipo de científicos ha identificado una burbuja de curvatura —o ‘warp bubble’, en inglés— que encaja con la matemática del motor de Alcubierre para viajar más rápido que la luz sin violar la teoría de la relatividad especial de Einstein. Es un descubrimiento increíble que puede llevarnos a otros sistemas estelares en un futuro todavía muy lejano, pero algo más cercano que ayer.»
Fue durante uno de los experimentos para investigar el fenómeno de la cavidad Casimir cuando el equipo del Instituto del Espacio Sin Límites bajo la supervisión del Dr. Harold G. “Sonny” White identificó una estructura que coincidía con la burbuja de curvatura. Según su investigación, «al llevar a cabo un análisis relacionado con un proyecto financiado por DARPA para evaluar la posible estructura de la densidad de energía presente en una cavidad de Casimir, tal y como predice el modelo de vacío dinámico se ha descubierto una estructura a micro/nanoescala que predice una distribución de la densidad de energía negativa que coincide estrechamente con los requisitos de la métrica de Alcubierre».
Eagleworcs era el grupo de investigación de propulsión avanzada de la NASA en el que White realizó una investigación para resolver los problemas del gigantesco consumo energético abiertas por las ecuaciones de Alcubierre. Su trabajo consiguió recortar esas necesidades energéticas, planteando por primera vez una posible solución para que la humanidad pudiera viajar a otros sistemas estelares como ahora solo se puede en series de ciencia ficción como ‘Star Trec’. Si es que alguna vez somos capaces de desarrollar la teoría y la tecnología hasta el punto en que las necesidades energéticas sean manejables y los materiales lo suficientemente resistentes. Eso, por ahora, es algo que todavía está a siglos de distancia.
Visualización de una hipotética nave equipada con un motor de desplazamiento por curvatura Alcubierre/White.
De ahí la importancia de este descubrimiento accidental, que el Dr. White ya trató durante una charla en el foro de energía de propulsión del American Institute of Aeronautics and Astronuatics el pasado mes de agosto, pero cuyos resultados y conclusiones han sido revisados y publicados en el diario científico ‘European Physical Journal’.
Su siguiente paso no es seguir investigando la burbuja de curvatura. Por muy tentador que parezca, dice, antes deben acabar la investigación sobre las cavidades Casimir pagada por DARPA. Pero el Dr. White afirma que lo siguiente es seguir investigando esta burbuja de curvatura con la construcción de una nave nanoscópica, “un modelo de esfera de 1 micrón de diámetro localizado en el centro de un cilindro de cuatro micrones de diámetro”. El investigador no comentó más porque, según dice The Debrief, esa investigación podría llegar a ser clasificada como confidencial por el Pentágono.
Todavía es muy pronto para pensar en vuelos
Si ese experimento práctico es un éxito, el Dr. White y su equipo ya tienen en mente la posibilidad de realizar otro experimento que permita entender mejor la física detrás de este fenómeno usando una cadena de estas burbujas de curvatura: «Podríamos examinar las propiedades ópticas como resultado de estas pequeñas burbujas de deformación a escala nanométrica. Agregando un gran número de ellas en fila, podemos aumentar la magnitud del efecto para poder verlo (y estudiarlo)».
Propuesta para un segundo experimento que aumente el efecto de la burbuja de curvatura. (LSI)
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