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08/11/2016  
Las nuevas estrategias de búsqueda de vida extraterrestre

¿Estamos solos en el Universo? ¿Es la vida algo singular de la Tierra, o es relativamente común a lo largo del Cosmos? La exploración espacial aborda actualmente la cuestión de buscar vida extraterrestre colocando el foco en escudriñar primero los planetas habitables de nuestro Sistema Solar y de fuera de éste.


Olga Prieto Ballesteros
Departamento de Planetología y Habitabilidad. Centro de Astrobiología-CSIC-INTA



Las condiciones mínimas de habitabilidad que se rastrean han sido deducidas tras investigar meticulosamente la vida terrestre y su interacción con el entorno, su bioquímica y evolución. Sabemos qué hay que buscar en este paso inicial: agua líquida; elementos químicos para componer los ladrillos de la vida, como el carbono o el oxígeno; y fuentes de energía para mantener el metabolismo, como la radiación de una estrella o la energía del desequilibrio químico. Sin embargo, la exploración espacial de las próximas décadas tiene que superar esta meta si quiere contestar la pregunta inicial. Así pues, tras la caracterización de la habitabilidad planetaria, hay que ir a buscar señales de vida extraterrestre utilizando los medios adecuados, con el riesgo de no disponer de una hoja de ruta que enseñe a identificar la vida realmente alienígena, es decir diferente a la de nuestro planeta.

Hoy en día, los científicos planetarios están convencidos de que pueden haber surgido ambientes habitables en planetas con características astronómicas, geológicas y geofísicas muy diferentes, en donde el agua líquida es estable en la superficie o bajo cortezas de roca o de hielo. Estas características determinan el desarrollo de fenómenos que favorecen la persistencia de la habitabilidad, como una tectónica que recicle los elementos químicos, o un campo magnético global que proteja el sistema de las radiaciones dañinas. De todos los hábitats planetarios que hayan prosperado en el Universo, solamente aquellos expuestos en superficie o conectados con el exterior podrán ser detectados y caracterizados mediante observaciones remotas de naves espaciales. Únicamente donde la interacción entre la vida y el ambiente origina señales singulares medibles en capas accesibles, tendremos opciones de encontrar su huella.

La exploración espacial aborda actualmente la cuestión de buscar vida extraterrestre colocando el foco en escudriñar primero los planetas habitables de nuestro Sistema Solar y de fuera de éste

Un desafío primordial de la exploración espacial futura es claramente la búsqueda de vida en atmósferas de planetas extrasolares. La nueva generación de telescopios espaciales, como el JWST (James Webb Space Telescope), va a permitir la detección de moléculas de relevancia astrobiológica en atmósferas de mundos distantes parecidos a la Tierra, o con rasgos sospechosos de habitabilidad. Este ingenio será lanzado en 2018 por la NASA (National Aeronautics and Space Administration) en colaboración con ESA (European Space Agency) y CSA (Canadian Space Agency). La eficacia del telescopio en la búsqueda de señales de vida aumentará a medida que se vaya completando el inventario de moléculas y grupos de moléculas que sirvan como indicadores concluyentes. Para ello, es imprescindible volver la vista a nuestro planeta y considerar todos los procesos conocidos, inorgánicos o biológicos, capaces de producir dichos indicadores químicos. Algunas reacciones fotoquímicas y térmicas originan moléculas que tradicionalmente se han asociado con la vida. Un ejemplo es la alteración hidrotermal de rocas ricas en el mineral olivino por serpentinización, mediante la cual se produce metano en presencia de una fase con carbono, normalmente CO2. Este es uno de los procesos geológicos al que se apunta para explicar las trazas de metano de la atmósfera de Marte como alternativa a la biología, y que podría causar la identificación de falsos positivos en el examen de exoplanetas.

La exploración del Sistema Solar también está afinando su táctica. Tenemos datos que indican que aunque alguna superficie planetaria pudo tener en el pasado condiciones benévolas para la vida, como la de Marte, en el presente ya no las posee. El agua líquida sólo se mantiene estable en el subsuelo, por lo que la existencia de un ecosistema es más factible en profundidad. Nuestro planeta ofrece interesantes análogos de estos entornos sub-superficiales habitables, por ejemplo el permafrost húmedo de altas latitudes y las zonas más hondas de nuestros océanos. Estos análogos sirven para ensayar métodos de detección y nos ayudan a entender cómo puede adaptarse la vida a las condiciones extremas. El gran inconveniente es que, incluso en aquí, el acceso a estos ambientes es difícil. La observación remota es insuficiente para cumplir el objetivo astrobiológico y, por consiguiente, es necesario el desarrollo de la exploración in situ. Esto incluye el uso de una tecnología novel y sofisticada, tanto técnicas de perforación y de muestreo de materiales del interior de las cortezas planetarias, como instrumentos para el análisis de la bioquímica y reconocimiento de otras evidencias irrefutables de vida (por ejemplo patrones morfológicos o isotópicos).

Figura 1. Ilustración artística de las plumas de material que pueden producirse en el satélite Europa, según la interpretación de los datos del telescopio Hubble
Figura 1. Ilustración artística de las plumas de material que pueden producirse en el satélite Europa, según la interpretación de los datos del telescopio Hubble

Los programas de exploración astrobiológica in situ que se están poniendo en marcha han topado con una contradicción que la comunidad científica debe resolver lo antes posible. El dilema ha aflorado cuando el comité internacional de protección planetaria ha prohibido el contacto de las naves expedicionarias con las denominadas áreas especiales de Marte. Estas áreas se definen por su alto potencial de presencia de vida actual. Si bien es imperativo respetar las normas de protección planetaria para no contaminar otros planetas con organismos terrestres, esta precaución limita las opciones de búsqueda de vida justo en los lugares más propicios para encontrarla. La estrategia de exploración falla en este punto. Al igual que las áreas especiales de Marte, son muy prometedores los potenciales ecosistemas sub-superficiales de Europa, Encelado, o Titán. No se ha discutido en detalle este tipo de impedimento en los ambientes acuosos de estas lunas. Siguiendo la misma filosofía de protección planetaria, podemos suponer que cuando se planteen misiones con capacidad para acceder a lugares donde pudiera cobijarse la vida, el acceso también será restringido.

Por suerte, sabemos de algunos lugares especiales en el Sistema Solar donde se puede buscar la vida 'sin manchar mucho' y de manera relativamente barata hasta que este conflicto se solucione: esto es, en las plumas de materiales expulsados desde interior acuoso de Encelado y Europa. El descubrimiento en 2005 de los geiseres de Encelado fue una sorpresa inesperada, doblemente celebrada porque entre los materiales se encontraron pruebas de las condiciones de habitabilidad del océano bajo el hielo. Recientemente, las observaciones en el espectro ultravioleta del telescopio Hubble han sugerido que Europa puede tener también este tipo de actividad geológica (ver Figura 1). Ya hay programadas dos misiones que sobrevolarán Europa en la próxima década para estudiar la habitabilidad: son la Europa Multiple Flyby Mission liderada por la NASA y JUICE desarrollada por ESA, que se centrará más en su vecino Ganimedes. Ambas estarán alerta por si hay actividad de plumas. Una tercera misión más ambiciosa que la NASA sigue estudiando, incluye un aterrizador cuyo objetivo principal es buscar signos de vida en los primeros centímetros de la sub-superficie. Para cumplir, la nave estará dotada de instrumentos de análisis específicamente biológico. Investigadores españoles del Centro de Astrobiología-CSIC-INTA están trabajando actualmente en una iniciativa europea para una posible colaboración con la NASA en este proyecto. Será una misión arriesgada, que sin lugar a dudas representará un hito en la exploración espacial.



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