Exobiología. Vida extraterrestre

exobiología, vida extraterrestre

Los términos «alienígena» y «extraterrestre» a menudo se asocian con personajes de obras de ciencia ficción. Sin embargo, aunque sea especulativa, existe una rama de la biología que investiga y considera la existencia de vida extraterrestre: la exobiología.

Pero, ¿cómo es posible estudiar organismos cuya existencia no está probada?. ¿Qué y dónde deberían mirar los exobiólogos para entender si hay vida en el universo?.

La ecuación de Drake

En 1960 Frank Drake, astrónomo estadounidense, realizó la primera investigación en el Observatorio Nacional de Radioastronomía, para tratar de detectar señales de radio de civilizaciones extraterrestres. Un año más tarde, Drake formuló una ecuación aún hoy aplicada en el campo de la exobiología, diseñada para estimar el número de civilizaciones extraterrestres en nuestra galaxia, indicada con la letra N.

La ecuación de Drake tiene en cuenta varios parámetros y se formula de la siguiente manera:

= R* · fp · ne · fl · fi · fc · L

Los valores de la Ecuación

El primer valor es *, que es la tasa de formación de estrellas en la Vía Láctea. Después de eso, solo se deben tomar en consideración las estrellas vinculadas a sistemas planetarios; estos deben tener las condiciones necesarias para albergar vida, requisitos que no son fáciles de satisfacer y están representados respectivamente por p y e . l corresponde a la fracción de planetas donde se supone que se desarrolla vida, mientras que fi es la fracción de estos donde la vida que se desarrolla es inteligente.

No solo tiene que ser inteligente, sino que la variable cdice que estas formas de vida deben poder desarrollar tecnología que emita una señal de radio al espacio. La última variable es L, el período de tiempo en el que se supone que se envían las señales. Como puede verse, las variables son muchas y es difícil establecer exactamente cada valor individual, por lo que hablamos de probabilidad. Sin embargo, existen estimaciones y resultados que pueden, al menos teóricamente, dar un valor a la variable N y responder a la pregunta.

Interpretaciones y soluciones

Desde la primera formulación de la Ecuación, muchos científicos han tratado de elaborar su resultado. Desde la década de 1960 hasta hoy, las herramientas científicas disponibles para procesar valores han evolucionado, pero la ecuación, de hecho, sigue siendo una forma de discutir el tema en términos científicos, en lugar de proporcionar respuestas definitivas.

fractal

Las estimaciones más recientes asumen hasta 23 civilizaciones extraterrestres (exobiología)

Pero entonces, ¿por qué nunca hemos tenido pruebas de su existencia? Este es precisamente el dilema conocido como la paradoja de Fermi, que tomó su nombre del físico italiano que lo propuso por primera vez, Enrico Fermi. Como no existe certeza al respecto, los científicos que hoy se ocupan de la exobiología han tratado de centrar su atención en los requerimientos que debe tener un organismo para desarrollarse, sin excluir los ambientes más hostiles.

Exobiología: condiciones para que haya vida

Al buscar formas de vida en el espacio, se supone que se encuentran en planetas con características muy similares a las de la Tierra: abundancia de agua, fuentes de energía y otras moléculas fundamentales.

Según los exobiólogos, estos son los requisitos mínimos, pero debemos recordar que no podemos establecer con certeza que la vida se base siempre en las mismas moléculas idénticas.

De manera más general, ni siquiera estamos seguros de que se pueda hipotetizar la presencia de vida si están presentes todos los ingredientes que tendemos a considerar indispensables: un disolvente líquido, una fuente de energía y los llamados componentes básicos, es decir, moléculas básicas, orgánicos e inorgánicos  , que combinados entre sí dan lugar a estructuras más complejas. Otros parámetros variables son el pH, la temperatura, la presión, la salinidad y la radiación. Los planetas con características similares a las de la Tierra se denominan más comúnmente exoplanetas.

Sin embargo, gracias a los organismos conocidos como extremófilos, sabemos que la vida puede desarrollarse no solo en los exoplanetas, sino dondequiera que se den las condiciones mínimas.

Exoplanetas y año luz

Lo que llamamos Exoplanetas son cuerpos celestes que forman parte de un sistema solar, en el nuestro o en otras galaxias. Giran alrededor de su sol a una distancia que les permite la presencia de agua líquida u otros solventes, uno de los requisitos más importantes para el desarrollo de la vida. Estos planetas, al igual que la Tierra, pueden tener una multitud de entornos en los que las condiciones químicas y físicas son potencialmente buenas para sustentar la vida. Desafortunadamente, la mayoría de ellos están a varios años luz de distancia de nuestro sistema solar.

El año luz es la distancia que recorre la luz en un año. La luz del Sol nos llega en 8 minutos y medio, recorriendo una distancia de 150 millones de Km. La distancia recorrida por la luz en un año (año luz) equivale aproximadamente a 63.000 veces la que recorre el Sol hasta la Tierra. Entonces 63 mil veces 150 millones de km.

Exobiología: Proxima B

El más cercano es Proxima b, es parte del sistema Proxima Centauri en nuestra galaxia, la Vía Láctea. Próxima b está a 4,2 años luz de distancia y es el octavo planeta más similar a la Tierra según el índice ESI, una escala de medición física utilizada para comparar otros planetas con la Tierra. El valor de este índice está entre 0 (sin similitud) y 1 (planeta idéntico a la Tierra) y se calcula en función del radio, la densidad, la velocidad de escape y la temperatura de la superficie. Proxima b tiene un valor ESI de 0,87 e indica que el planeta es muy similar a la Tierra. Sin embargo, este dato no aporta información sobre su habitabilidad.

luna

Lunas

La búsqueda de vida en el espacio no se limita a los exoplanetas, sino que también afecta a sus satélites, las lunas. Un ejemplo se puede encontrar justo dentro de nuestro sistema solar. Se cree que una luna de Saturno, Encelado, y una luna de Júpiter, Europa, albergan potencialmente vida.

La distancia del sol de Enceladusno le permite recibir suficiente radiación solar para calentarse, por lo que sus temperaturas superficiales oscilan entre -128°C y -240°C: definitivamente no es un lugar donde normalmente se buscaría vida. Sin embargo, gracias a la sonda Cassini fue posible establecer que el agua y las moléculas orgánicas están presentes en esta luna congelada. Los análisis han demostrado que nitrógeno, dióxido de carbono y metano están presentes en los chorros de vapor de agua emitidos en la superficie. Por ello, se cree que bajo la superficie helada existe una abundante capa de agua, en la que se encuentran disueltas diversas moléculas, responsables de la actividad hidrotermal del sustrato y también de los géiseres en la superficie. Se podría pensar que este fenómeno está influenciado por la hipotética presencia de organismos metanogénicos.

En 2018, algunos investigadores intentaron reconstruir las condiciones de Encélado con un experimento, demostrando que el microorganismo Methanothermococcus okinawensis tendría las características idóneas para vivir y producir metano en la capa subyacente. La conclusión de este estudio nos dice que organismos similares pueden ser capaces de hacer esto y, por lo tanto, estar realmente en Encélado.

¿Qué bacterias podrían vivir en otros planetas?

Los microorganismos con capacidades particulares se identifican como extremófilos porque suelen vivir en condiciones prohibitivas para organismos más complejos. Cabe precisar que estos organismos normalmente viven en estas condiciones, por lo que se puede pensar que sobreviven y también se encuentran en escenarios más complejos.

El más famoso en el mundo de la biología es seguramente el Thermus aquaticus, capaz de crecer a temperaturas de 75°C; gracias a él fue posible mejorar significativamente el método de amplificación de ADN. Hay muchos microorganismos de este tipo, cada uno de los cuales se ha adaptado a una o más condiciones diferentes, convirtiéndose así en poliextremofílicos.

Aquí os dejo algunos ejemplos fascinantes:

  • Picrophilus oshimae  vive en sulfato en condiciones de pH muy ácido con un valor de 0,6 sobre 14, más fuerte que el ácido clorhídrico.
  • Thermococcus piezophilus  vive en el abismo a una presión de 125 Mpa, lo que corresponde a aproximadamente 1275 kg aplicados a un área de un centímetro. Se ha comprobado que otros microorganismos logran permanecer metabólicamente activos aún sometidos a presiones de 2000 Mpa;
  • Halarsenatibacter silvermanii  vive en un lago altamente alcalino donde las concentraciones de sal de NaCl son de 35% mg/L;
  • Deinococcus radioduran s, hasta la fecha considerado el microorganismo modelo para el estudio de la resistencia a la radiación y al vacío, un poliextremófilo capaz de sobrevivir a las condiciones del planeta Marte.

Red Planet, Marte

¿Hay vida en Marte?

Marte es el cuarto planeta más distante de nuestro sol, antes que él está la Tierra. En las últimas décadas se han llevado a cabo muchas misiones para explorarlo y realizar investigaciones. El Perseverance de la NASA es el más nuevo, sigue activo y se espera que vuelva a entrar en 2033.

Los datos del suelo y condiciones de Marte por el momento no parecen ser prometedores para la exobiología. En 2003, un equipo de investigación identificó una coincidencia en términos de composición del suelo entre la muestra de suelo recolectada por la misión Viking y el suelo de una región remota del desierto de Atacama en Chile, y después de varios intentos determinaron que el suelo no era apto para ningún tipo de cultivo orgánico. Entonces, ¿dónde todavía es posible esperar encontrar rastros de vida en Marte?

Vida subterránea

Un descubrimiento de 2022 ha animado a los exobiólogos en su búsqueda de vida extraterrestre. Se trata de pequeños cristales presentes en inclusiones rocosas del centro de Australia, que datan de hace 830 millones de años. Dentro de estos pequeños cristales se han identificado compuestos orgánicos y la presencia de células procariotas y eucariotas que han vivido preservadas dentro de este microambiente. Según los expertos, este tipo de sedimentos, ya sean de origen Terrestre o Extraterrestre, deben ser considerados como potenciales huéspedes de antiguos microorganismos y compuestos orgánicos. Esto sugiere un sitio potencial de búsqueda y hallazgo en otros planetas: el subsuelo.

Además, en el subsuelo se produciría el fenómeno de serpentinización. Reacción químico-física que tiene lugar en condiciones de pH alcalino y que, gracias a la interacción entre el agua y las rocas, libera hidrógeno, compuestos orgánicos e inorgánicos de carbono. La serpentinización, según los exobiólogos, está muy extendida en los cuerpos celestes del sistema solar, incluidas las Lunas, y también se piensa que puede haber jugado un papel importante en la Tierra, favoreciendo la vida de microorganismos específicos.

Conclusiones sobre la exobiología

La investigación en exobiología aún está en curso, en octubre de 2024 la agencia aeroespacial de la NASA lanzará una nueva misión: CLIPPER. El objetivo será buscar rastros de vida a partir de chorros de vapor emitidos por una de las lunas heladas de Júpiter: Europa.

Por el momento nunca se han identificado organismos extraterrestres, pero no se puede descartar su posible existencia en el cosmos. Sin embargo, debemos tener en cuenta que la vida podría desarrollarse en condiciones completamente distintas a las de la Tierra, y que por tanto se adapta y evoluciona de formas desconocidas para nosotros. El descubrimiento de formas de vida extraterrestre traería una gran atención de la comunidad científica a la rama de la exobiología, abriendo caminos hasta ahora completamente inexplorados.


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