Astrobiology. The search for ET hots up.

Cita: 

The Economist [2021], "Astrobiology. The search for ET hots up", The Economist, London, 13 de febrero, https://www.economist.com/briefing/2021/02/13/the-search-for-et-hots-up

Fuente: 
The Economist
Fecha de publicación: 
Sábado, Febrero 13, 2021
Tema: 
Si existe vida más allá de la Tierra, la ciencia puede encontrarla pronto
Idea principal: 

Teegarden es una estrella diminuta en la constelación zodiacal de Aries. Emite la mayor parte de su luz en el área infrarroja del espectro, lo que la hace débil e imperceptible a simple vista. Astrónomos del Observatorio de Calar Alto, en España, detectaron oscilaciones en su movimiento. En 2019, después de años de estudiarlo, concluyeron que, estos movimientos son consecuencia de “los campos gravitaciones de dos planetas que tiran de la estrella”.

El planeta más cercano a esa estrella es Teegarden B, que es aproximadamente del mismo tamaño que la Tierra, probablemente tiene una geología rocosa y recibe una importante cantidad de iluminación. Teergarden B encabeza el catálogo de exoplanetas habitables (HEC, por sus siglas en inglés), que es una lista de planetas similares a la Tierra, que se piensa cumplen con las condiciones ideales para albergar vida terrestre. En otras palabras, son planetas que “están a la distancia correcta de sus estrellas madres y son capaces de mantener agua líquida en sus superficies sin que el agua se congele o hierva”.

Cuerpos calientes

Desde 2011 se comenzó con el listado de HEC como una tentativa por responder a la pregunta sobre si la vida es posible fuera de la Tierra. Esa pregunta era incontestable hace algunos años pero, según los astrobiólogos, es posible que en las próximas décadas pueda ser contestada. Para ello se consideran tres formas para evaluarlo.

La primera es “mirar desde la distancia”, es decir, “usando telescopios para examinar sistemas como el que orbita la estrella de Teegarden”. El segundo, en planetas más cercanos, consiste en visitar el área de interés, como lo que recientemente sucede en Marte. Finalmente, como tercera opción, está "buscar señales de radio u otros signos de tecnología, asumiendo que al menos algo de vida en otros lugares ha seguido la trayectoria de la vida en la Tierra y ha generado especies adeptas a la tecnología”.

Actualmente, se tienen identificados más de 4 000 exoplanetas en la Vía Láctea. Algunos de ellos pueden ser habitables, mientras que es poco probable que otros lo sean ya que sus condiciones geológicas y climáticas no lo permitirían.

Un estudio publicado en Astronomical Journal estima que, al menos “la mitad de las estrellas similares al sol en la Vía Láctea están rodeadas por un planeta rocoso capaz de contener agua líquida en la superficie”. Esto significa que sólo en la Vía Láctea hay 300 millones de mundos probablemente habitables. No obstante, aún hay mucho que estudiar, pues el hecho de que reúnan una serie de condiciones para que haya agua en ellos no significa que efectivamente contengan agua, y aun cuando la contengan eso no quiere decir que sean habitables, pues puede tratarse de “mundos acuáticos, con océanos profundos y sin continentes”, en los cuales es improbable que se den las condiciones para que haya vida. A pesar que aún se desconoce cómo comenzó la vida, existen estudios que sustentan que se necesita la interacción entre químicos que, difícilmente se encuentran solamente en el océano.

Por otro lado, además de conocer la ubicación de un planeta en su sistema solar para saber si puede o no tener agua, resulta importante saber “de qué está hecho y si tiene o no atmósfera”. Esto sólo podrá descubrirse a través de instrumentos.

Los primeros planetas del listado

El telescopio espacial James Webb, es una creación de la NASA, tiene un espejo de más de 6 metros de diámetro, lo que le permite captar seis veces más luz en comparación con el telescopio Hubble, que actualmente está en órbita y tiene un espejo de solo 2.4 metros de diámetro. Se tienen planes de ponerlo en órbita en octubre de 2021 con la intención de hacer observaciones espectrográficas detalladas de atmósferas exoplanetarias, además de buscar moléculas de oxígeno y metano (que en la Tierra son producidas por procesos biológicos).

Uno de los candidatos a explorar es Teegarden B; sin embargo, no es el único. Por ejemplo, en 2020 se descubrieron cuatro exoplanetas del tamaño de la Tierra que entraron en el "top 10" de HEC; de igual manera, en enero de 2021 con el Satélite de reconocimiento de exoplanetas en tránsito (TESS, por sus siglas en inglés) se descubrió TOI-700d, uno de los tres planetas que orbitan alrededor de una estrella llamada TOI-700 (Ver dato crucial 1).

El quinto lugar en la lista de HEC le pertenece a Kepler-1649c, un cuerpo que había pasado desapercibido y que es casi del mismo tamaño que la Tierra y fue descubierto por el telescopio Kepler de la NASA, mientras que el sexto lugar se trata de Proxima Centauri b, que es el “vecino estelar más cercano al sol” (Ver dato crucial 2). “La estrella más llamativa para ofrecer candidatos a HEC es TRAPPIST; tiene aproximadamente siete planetas potencialmente habitables, de densidad similar a la Tierra,”, entre ellos TRAPPIST-1d, que se encuentra en el lugar número cuatro de la lista de HEC.

El listado de HEC consta de aproximadamente 60 planetas y al menos dos docenas tienen composiciones similares a las de la Tierra. El resto de los planetas en la lista se conocen como “súper Tierras” pues tienen masas mayores a la Tierra, pero menores a Urano y Neptuno, los llamados "gigantes de hielo" del sistema solar. No obstante, aún no es claro si las “súper Tierras” podrían ser habitables o no; el tema sigue en investigación.

La tecnología de observación actual ha facilitado observar a los exoplanetas que orbitan las estrellas de tipo M, o enanas rojas, “que son más pequeñas y más tenues que los tipos F, G y K, conocidas como enanas naranjas y amarillas” y que son las más comunes de la Vía Láctea.

Condiciones atmosféricas

En 2015 las y los astrobiólogos descubrieron una súper Tierra llamada K2-18b (Ver dato crucial 3). A través del telescopio espacial Hubble, se supo que en ese planeta existe una “presencia considerable de vapor de agua", algo nuevo para un exoplaneta en una zona habitable.

Giovanna Tinetti, astrofísica del University College de Londres que dirigió el estudio, declaró que la tecnología actual no permite hacer investigaciones más elaboradas y consecuencia de ello, hay muchas preguntas que resolver, por ejemplo, “¿Qué tipo de objeto es K2-18b? ¿Es un mundo cubierto por un océano, o quizás una gruesa capa de hielo como las lunas heladas de Júpiter y Saturno? ¿Su atmósfera es de vapor de agua puro o principalmente hidrógeno con una pizca de agua y quizás algunos otros elementos?”.

La doctora Tinetti considera que con el telescopio James Webb se podrán realizar observaciones que resuelvan esas dudas. Además, considera fundamental la creación de “catálogos de las propiedades de las atmósferas exoplanetarias que, permitan comparar los últimos hallazgos”. Como consecuencia de ello surge ARIEL, una misión de la Agencia Espacial Europea (ESA, por sus siglas en inglés) para caracterizar las propiedades de un conjunto de alrededor de 1 000 exoplanetas diversos.

Según el químico británico James Lovelock, para determinar si un planeta es potencialmente habitable o no, es necesario detectar si hay presencia de gases en desequilibrio (como exceso de oxígeno o metano) en su atmósfera, pues dichos gases son producidos por procesos biológicos. Por otro lado, Sara Seager, astrobióloga y astrofísica del Instituto de Tecnología de Massachusetts, “ha identificado más de 14 000 moléculas pequeñas y volátiles”, que son señales de vida. No obstante, los experimentos de laboratorio y los modelos informáticos continúan desarrollándose para comprender los registros ya existentes y los futuros sobre los exoplanetas.

El borde de la razón

Otro fenómeno importante es el borde rojo que, es un “pigmento vegetal que captura la luz y a su vez, brinda la energía para la fotosíntesis, absorbe la mayoría de las frecuencias visibles emitidas por el sol, pero refleja las longitudes de onda más largas de la luz infrarroja” y puede observarse desde el espacio, lo que sería un indicativo de presencia de vida vegetal en otros lugares.

A pesar de que se cuenta con instrumentos como el telescopio James Webb, que podrían facilitar las investigaciones de exoplanetas, éstas se ven entorpecidas por los años luz de distancia. Por lo tanto, las y los expertos “tendrán que esperar hasta que la tecnología de imágenes directas sea lo suficientemente sensible como para alcanzar los años luz y registrar algo útil”.

Se planea que, para la década de 2030, el Telescopio Gigante de Magallanes, el Telescopio Extremadamente Grande, ambos en Chile y el Telescopio de Treinta Metros en Hawai, estén trabajando junto con la nave espacial LUVOIR y HabEx, ambas propuestas por la NASA, en búsqueda de planetas habitables.

Por otro lado, las y los expertos declaran que descubrir vida en otros planetas es más complejo que sólo encontrar sustancias químicas, pues con base en las experiencias en la Tierra, nada podría garantizar, al menos no en corto plazo, que existan vida en otros lugares.

Contrario a la propuesta de la doctora Tinetti, sobre crear catálogos de fuentes de gases no biológicas para evitar falsos positivos, Charles Cockell, astrobiólogo de la Universidad de Edimburgo, dice que la recopilación de “datos espectrográficos de muchos exoplanetas, generará mayor confianza estadística a las y los expertos sobre asegurar que el oxígeno proviene de fuentes biológicas”.

Al igual que el pasado estudio sobre la posible existencia y origen de fosfina en Venus, son datos que necesitan analizarse y compararse con muestras pasadas y actuales para descartar cualquier falso positivo.

Trampa del cielo de Venus

El análisis de la atmósfera de Venus es una prueba de lo difícil que es realizar pruebas estando fuera del área de estudio y sin la tecnología suficiente para hacerlo. No obstante, se sigue apostando a la posibilidad de “ir y verificar directamente” los datos, así como expandir el viaje hacia Marte, Júpiter y Saturno.

A pesar de que las muestras que se tienen de Marte son interesantes, no han terminado por explicarse y aún levantan sospechas sobre si la vida en el planeta rojo es posible o no. Tal es el caso del experimento que se llevó a cabo en 1976 con ayuda de los Viking 1 y 2, ambas sondas espaciales de exploración, en donde las muestras arrojaron que existía una “actividad metabólica en el regolito en los sitios de aterrizaje”; sin embargo, se descartaron porque cuando se compararon con otras muestras, éstas no presentaron signos de compuestos orgánicos en el regolito. O aquella investigación en la que se encontraron microfósiles, granos de magnetita y compuestos orgánicos en un meteorito despegado de Marte y que las tendencias indicaban que existía vida en él; sin embargo, se determinó que había “explicaciones alternativas e incluso más creíbles”.

Rovers salvajes

Desde la década de 1990 se han realizado investigaciones con el uso de rovers, que son vehículos terrestres que han descubierto que “parte de Marte está cubierta por rocas sedimentarias y que éstas incluyen minerales de arcilla, que, en la Tierra, a menudo se forman en presencia de agua”. Lo que demuestra que el planeta rojo “acogió masas de agua líquida”.

La NASA envió a Perseverance, un vehículo explorador a Marte, el cual aterrizó el 18 de febrero de 2021 con el objetivo de encontrar “restos fosilizados de esteras microbianas llamadas estromatolitos, así como recolectar y embotellar roca marciana”. En 2023, la Agencia Espacial Europea enviará a Rosalind Franklin, un rover que perforará la superficie marciana para buscar microbios, ya sea vivos o fosilizados.

Las hipótesis de vida en Marte comenzaron cuando Giovanni Schiaparelli, un astrónomo italiano, "creyó ver líneas oscuras en el planeta, que interpretó como canales de agua con vegetación creciendo a lo largo de sus orillas" y a pesar de que fueron ilusiones ópticas, la hipótesis se mantuvo. Lo mismo ha ocurrido con Júpiter y Saturno, en donde se ha sugerido que hay océanos subterráneos en algunas de sus lunas congeladas.

Y bajo esas hipotesis, la NASA ha declarado que planea enviar misiones a Europa, una luna de Júpiter y a Encelado, una luna de Saturno para "tomar muestras de agua en las columnas de géiseres que brotan de estas lunas y probarlas en busca de sustancias químicas que puedan indicar vida", además, se planea enviar un dron hacia Titán, otra luna saturnina, para buscar moléculas que puedan funcionar como indicios de vida.

Según la panspermia, que es una escuela de pensamiento, "la vida pudo no haber evolucionado in situ en todos los lugares donde se encuentra, sino que pudo haberse extendido de un lugar a otro" lo que lleva a plantear que es importante estudiar las posibles relaciones que hay entre los cuerpos que conforman el sistema solar y su bioquímica o los fósiles encontrados junto con la temperatura de los planetas.

La tercer propuesta de la astrobiología y quizá la que tiene más críticas es aquella que plantea "escanear el cosmos en busca de signos de tecnología en otros lugares". A pesar de lo absurdo que pueda parecer, es la propuesta que más alcance podría tener ya que las señales podrían manifestarse como sondas de radio que, son detectables a grandes distancias. Por ejemplo, se tienen registros de un par de falsas alarmas desde la invención de los radiotelescopios, lo que ha incitado a lanzar desde la Tierra señales con sistemas planetarios posiblemente habitados.

La esperanza es eterna

Por lo tanto, las teorías se inclinan a que los lugares en donde es más probable encontrar vida en los exoplanetas (HEC). No obstante, los cálculos, las investigaciones y comparaciones siguen siendo necesarias para evitar los falsos positivos.

David Grinspoon, un veterano que forma parte del Instituto de Ciencias Planetarias, una organización estadounidense, declara que a pesar de que en el campo científico hay escasez de información veridica sobre la vida en otros planetas, se ha apostado por creer que si la hay, incluso se ha pasado de creerlo a casi asegurarlo.

Datos cruciales: 

1. El planeta TOI-700d es 20% más grande que la Tierra, completa una órbita cada 37 días y recibe 86% de la energía de su estrella. Además, es el segundo planeta en la lista de los HEC.

2. Proxima Cnetauri b pesa 1.3 veces la masa de la Tierra y tiene una órbita de 11 días alrededor de su estrella.

3. La súper Tierra K2-18b está a 124 años luz de distancia, tiene nueve veces la masa de la Tierra y orbita su estrella de tipo M una vez cada 33 días.

A inicios de 2021, se tenía registro de aproximadamente 4 000 exoplanetas.

Según un artículo publicado en Asronomical Journal, la mitad de las estrellas similares al sol en la Vía Láctea están rodeadas por al menos un planeta rocoso capaz de mantener agua líquida en su superficie. Esto significa que sólo en esta galaxia podría haber 300 millones de planetas potencialmente habitables.

Nexo con el tema que estudiamos: 

La búsqueda de vida en otros planetas podría parecer que es una propuesta de desarrollo científico y tecnológico; sin embargo, se trata de la extensión del dominio del territorio a través del conocimiento, en donde Estados Unidos encabeza la lista. Por otro lado, la búsqueda de vida extraterrestre es el pretexto para la búsqueda de recursos y para expandir el capitalismo más allá de la Tierra.