Biolonita: ¿Qué es la astrobiología?

Hasta el infinito y más allá

¿Os habéis fijado en que en los últimos años se han puesto de moda las películas sobre el espacio? Los cines se llenan una vez más de naves espaciales, trajes de astronauta y alienígenas, como si hubiéramos vuelto a los setenta (década en la que vieron la luz obras como 2001: Una odisea en el espacio -esta es de 1968, pero es demasiado buena para no nombrarla-, Alien: el octavo pasajero o Encuentros en la tercera fase; además de La guerra de las galaxias y Star Trek). Este fin de semana, Brad Pitt se suma a la conquista de las estrellas con Ad Astra, un filme sobre un astronauta que viaja a Neptuno para descubrir qué le ocurrió a su padre, que también era astronauta y desapareció allí varias décadas atrás. Por lo que dicen las críticas, parece que el argumento depara varios giros de guion que es mejor no desvelar, así que no tengo claro si, además de viajes espaciales, vamos a encontrarnos algún alienígena o no. En cualquier caso, yo voy a aprovechar la ocasión para hablar del estudio de la vida en el Universo y, de paso, repasar varias películas increíbles que pertenecen a este reciente renacer de la temática espacial. Despegue en 3, 2, 1…

El espacio, la última frontera…

La astrobiología (astro, “estrellas”) es la ciencia que estudia la vida desde un punto de vista planetario, es decir, intenta esclarecer los principios básicos de la vida en la Tierra y otros planetas. Los términos “exobiología” (exo, “fuera”) y “xenobiología” (xeno, “extraño”) también suelen utilizarse para describir el estudio de vida extraterrestre, o al menos su búsqueda y su posible aspecto, pero parece que “astrobiología” es un concepto más amplio, ya que engloba tanto la vida en la Tierra como fuera de ella. Según la NASA, esta ciencia se centra en tres preguntas concretas, que podríamos definir como “pasado”, “presente” y “futuro”:

1) ¿Cómo se originó y evolucionó la vida en la Tierra?

2) ¿Existe vida en algún otro lugar del universo?

3) ¿Cuál es el futuro de la vida en la Tierra y más allá de ella?

La astrobiología es una ciencia relativamente reciente, cuyo origen puede establecerse a mediados del siglo XX. ¿Por qué? Daos cuenta de que fue en ese momento cuando la carrera espacial estaba en su máximo apogeo, y desde entonces la tecnología no ha hecho más que mejorar. Concretamente, según la NASA, hay dos momentos clave que despertaron el interés sobre la astrobiología: la llegada del Apolo 11 a la Luna en 1969 y las investigaciones sobre el origen de la vida.

Como seguramente recordaréis, el pasado mes de julio se cumplieron 50 años de la llegada de los astronautas de la misión Apollo 11 a la Luna.

La parte sobre el origen de la vida daría para una entrada entera, pero vamos a lo básico. En 1922, el ruso Alexandr Oparin propuso una idea sobre el origen de la vida, explicando cómo podrían haberse formado moléculas orgánicas durante las condiciones ambientales que había en la Tierra hace muchos millones de años. En 1953 esta propuesta fue probada experimentalmente por el estadounidense Stanley Miller, con prometedores resultados. Ambos sucesos fueron tan tremendos que no pudieron sino despertar nuevas preguntas sobre la vida y su lugar en el universo.

En su experimento, Miller y sus compañeros construyeron un sistema de tubos y recipientes interconectados simulando una atmósfera con una composición de gases distinta a la nuestra y en contacto con agua líquida. Después de que el experimento funcionara durante unos días, abrieron los recipientes y encontraron algunas de las unidades básicas que forman moléculas orgánicas como las proteínas.

Vale la pena comentar que en dicha época el entusiasmo por estos temas ya estaba presente en el imaginario colectivo, especialmente en la sociedad americana. En los albores del siglo XX ya encontramos grandes obras de ficción llenas de alienígenas y viajes espaciales, ya sean más filosóficas como La guerra de los mundos (1898) o más aventureras como Una princesa de Marte (1912). Contagiados sin duda por el entusiasmo de los logros científicos que hemos comentado, alrededor de 1950 encontramos el mayor esplendor de la literatura de ciencia-ficción, frecuentemente ligada a la exploración espacial. Quería nombrar algunas novelas pero serían demasiadas, así que baste con decir que fue el momento álgido de autores como Isaac Asimov, Ray Bradbury o Phillip K. Dick.

Como ejemplo, he elegido el libro Crónicas marcianas de Bradbury porque personalmente me gusta bastante. Se trata de una colección de relatos cortos que suceden a diversos personajes durante la imaginaria colonización de Marte después de que la Tierra se convierta en un desierto nuclear.

En cualquier caso, los datos sobre lugares lejanos a la Tierra que obtienen hoy en día los ordenadores, telescopios, cohetes, robots y demás cachivaches (que me perdonen los físicos) son cada vez más precisos. Esto permite una base mayor sobre la que investigar si diversos ambientes ajenos a la Tierra son adecuados para albergar vida o qué tipo de vida podrían contener, si la tienen, y es por eso que actualmente la astrobiología es una ciencia muy popular.

Pasado: Todo esto antes era campo

Igual que en el experimento de Miller, una de las cuestiones más interesantes del origen de la vida es cómo en los albores de la Tierra pudieron surgir moléculas orgánicas (es decir, azúcares, grasas, proteínas y, especialmente, ADN) a partir de material inorgánico. La clave radica en que las condiciones de la Tierra cuando apareció la vida eran muy diferentes de lo como es hoy en día. Se cree que en ese momento había enormes mares burbujeantes a gran temperatura, una intensa actividad volcánica y sísmica y grandes tormentas. Aunque suena apocalíptico, podría tratarse de un buen “caldo de cultivo” repleto de energía.

Aunque las aproximaciones de laboratorio son interesantes, los mayores hallazgos a este respecto se centran en estudiar ambientes que se consideran extremos para mayoría de organismos de la Tierra y las criaturas que los habitan. Hablamos especialmente de microorganismos que viven en lugares como géiseres, volcanes, glaciares, ambientes con vapores de sulfuro… Además, en estos lugares se encuentran frecuentemente Archeobacterias (“bacterias antiguas”), un grupo de organismos unicelulares que, se cree, probablemente sea el más antiguo de todos los que conocemos.

Aunque el aspecto de las arqueas puede parecernos similar al de una bacteria, su estructura y su metabolismo son muy diferentes, hasta el punto de que se consideran un reino independiente a las bacterias y las eucariotas (células del tipo que se encuentran en los animales, plantas y hongos).

Estudiar cómo se las ingenia la vida en estas situaciones puede dar pistas sobre cómo podía ser la forma de vida de nuestros primeros ancestros y también qué formas podrían presentarse en ambientes similares de otros planetas. Por ejemplo, para los españoles son especialmente famosas las investigaciones realizadas en río Tinto, en Huelva (Andalucía). Como su nombre indica, sus aguas son de color rojo, y esto es debido a un valor de pH extremadamente bajo que tiene que ver con las altas cantidades de metales presentes en ellas. Metales que son muy parecidos a los que podríamos encontrar en Marte.

No te preocupes si no sabes qué es el pH y estás harto de escuchar el término cuando se habla de cremas o del agua de la piscina. Tiene que ver con la cantidad de iones de hidrógeno libres en el agua, pero a efectos prácticos lo interesante es que es una propiedad química relevante para la manera en que se comportan las moléculas.

En este enlace puedes consultar un artículo que explica de manera sencilla y directa las similitudes entre este enclave tan particular y Marte.

Presente: ¿Hay alguien ahí?

La detección de vida extraterrestre es probablemente el tema más conocido de la astrobiología. Para acometer semejante tarea, los científicos buscan exoplanetas, es decir, planetas ubicados en otros sistemas solares. La tarea no es especialmente difícil, ya que hasta la fecha se han detectado cientos y cientos de ellos. Sin embargo, ¿cómo saber si podría haber vida en ellos?

Para decir que un planeta es habitable (para formas de vida tal y como las conocemos en la Tierra) deben cumplirse ciertas condiciones. Para empezar, el planeta debe estar en lo que conocemos como “cinturón de habitabilidad”, es decir, a una distancia del sol que permita temperaturas “templadas”, de manera que pueda contener agua líquida. Además, el planeta debe ser de tipo rocoso, como la Tierra o Marte, ya que se considera una condición mucho más benigna que la de los planetas “gigantes gaseosos” como Júpiter. Por último, el planeta debe poseer un campo magnético, que se genera por los procesos que mantienen al núcleo activo y ayuda a protegerlo de partículas espaciales.

Estos requisitos, por supuesto, no son tan fáciles de encontrar. Sin embargo, las expectativas resultan cada vez más emocionantes. Este mismo mes, se publicó el hallazgo de un exoplaneta en cuya superficie, por primera vez en la Historia, se ha conseguido detectar agua líquida. No es garantía para que encontremos vida allí, pero desde luego es un buen comienzo.

Más información sobre el planeta, denominado K2-18b, en este vídeo de Euronews

Encontrar planetas habitables, además, es un tema recurrente en la ciencia ficción, especialmente cuando no se trata solo de un interés académico sino de salvar la existencia de la humanidad. El ejemplo en el que todos estáis pensando es la reciente Interestellar, en la que los protagonistas se embarcan en una búsqueda contrarreloj para encontrar un nuevo hogar ante la perspectiva de una Tierra moribunda. Han detectado varios planetas que podrían ser propicios, pero llegados a estos extremos de supervivencia su única solución es visitar los lugares en persona para corroborar si son o no habitables. Es realmente emocionante imaginar que la exploración espacial llega tan lejos, pero espero que la motivación para hacerlo no sea tan alarmista.

También cabe destacar la posibilidad de encontrar vida en nuestro propio sistema solar, ¡al ladito de casa! De hecho, a lo largo de los años se han propuesto varios nombres de planetas y satélites que podrían ser aptos. Uno de los más famosos es Europa, un satélite de Júpiter cuya superficie está cubierta de agua helada y, se sospecha, esconde un mar líquido debajo. Ahora bien, el caso más interesante en la búsqueda de vida es probablemente nuestro vecino Marte. A mediados del siglo XX, cuando, como hemos mencionado, el desarrollo espacial fue increíble, se abrió la oportunidad de enviar misiones no tripuladas a Marte. Aunque quizá os sorprenda hoy, muchos científicos estaban seguros de que hallaríamos muestras evidentes de vida allí. Sin embargo, ya sabéis cómo es el aspecto del planeta rojo: llanuras de tierra desnuda y cráteres. A pesar de ello, las últimas misiones como la célebre Curiosity apuntan evidencias de que el agua pudo correr en un pasado lejano por la superficie de Marte, ya que se observan surcos típicos de la erosión de los ríos.

¿Significa eso que podríamos ir a Marte y terraformarlo, es decir, volverlo habitable? También son numerosas las ficciones que han investigado esta posibilidad, y como ejemplo reciente tenemos la película Marte (The Martian), en la que un astronauta queda atrapado por aproximadamente un año en el planeta y, sorprendentemente, se las ingenia para sobrevivir. Aunque se vienen muchos títulos más a la cabeza, me gustaría destacar la Trilogía marciana de Kim Stanley Robinson, que narra precisamente cómo a lo largo de los años se acomete un proyecto de enorme magnitud para volver Marte habitable. Estas obras resultan, cuando menos, increíblemente exactas, y parece que la NASA se está tomando en serio la idea de enviar exploradores allí, así que ¿quién sabe si en un futuro lo conseguiremos?

Tampoco nos olvidemos de que podría ser que la vida en otros planetas fuera totalmente distinta de como la conocemos en la Tierra. Las especies podrían haber evolucionado de una manera totalmente distinta, por ejemplo en forma de gatos humanoides azules llamados na’vi. Incluso, podría tratarse de formas de vida que no estuvieran basadas en el carbono, sino en otros elementos como el azufre, que es lo que sucede con Alien. Y bueno… ¿cómo definiríais a los heptápodos de la película La llegada? Algunos astrobiólogos se encargan, precisamente, de imaginarlo. Es decir, toman las condiciones existentes en otros planetas y tratan de discernir cómo podrían ser, de manera científicamente coherente, las criaturas que habitaran en ellos.

Futuro: Odisea final

Los datos proporcionados por la astrobiología sobre cómo se comporta la vida en relación con el funcionamiento planetario dan pistas acerca de cómo podrían reaccionar nuestros ecosistemas en un futuro cercano, especialmente si tenemos en cuenta el actual Cambio Global. ¿Cuál es el potencial de la vida para adaptarse a nuevos ambientes? ¿Qué es necesario para que nuestro planeta siga siendo habitable? ¿Es posible viajar a nuevos mundos donde la vida pueda establecerse? Está claro que todavía quedan muchos misterios que desvelar sobre el funcionamiento de la vida en nuestro planeta y más allá, y es algo que nos fascina tanto en la realidad más objetiva y metódica como en las ficciones más imaginativas. Aún hay mucho que descubrir si seguimos mirando hacia las estrellas.