Respuestas XLI: ¿Existe vida en otros planetas? (1 de 2)

Hace tiempo que quería abordar este tema y pensaba que me habían llegado suficientes preguntas relacionadas con él como para responderlas todas en un artículo decente… Pero al final se hacía tan extenso que tengo que separarlo en dos. En esta primera entrada hablaré sobre qué requisitos pensamos que debe cumplir un planeta habitable para albergar vida (contener agua, tener cierta temperatura, etc…) y, lo más importante, por qué buscamos estos en concreto.

Recreación artística de Marte tras una hipotética terraformación para volverlo habitable. Las manchas blancas corresponden a las cumbres nevadas de sus cuatro gigantescos volcanes. El más grande, el Olympus Mons, mide 22 kilómetros de altura. (Fuente)

Antes de que sigas leyendo, ten en cuenta lo siguiente: hay muchas opiniones sobre este asunto porque todo lo que podemos deducir al respecto está basado en suposiciones, así que esta entrada no pretende llegar a una verdad absoluta, sino exponer la situación con lo que sabemos sobre química y biología.

Y, no: un punto brillante moviéndose de manera rara grabada con un móvil del año 2002 no es una prueba de vida extraterrestre.

Aclarado esto, empecemos por la pregunta que me llega con más frecuencia.

¿Por qué  buscamos vida donde hay agua? ¡La vida en otros planetas podría haberse desarrollado de otra manera y no necesitarla! 

La vida en la Tierra surgió del agua, esto lo tenemos bastante claro. Los primeros elementos que se combinaron para formar proteínas complejas estaban disueltos en ella, seguramente cerca de alguna chimenea volcánica submarina.

Los astrobiólogos no buscan agua en otros planetas porque “como en la Tierra funcionó así, entonces el resto del universo esperamos encontrar algo igual“. Hay una razón con más fundamento teórico detrás de esta  búsqueda: el agua es un disolvente universal, lo que significa que en ella se pueden disolver una gran variedad de elementos químicos. En otras palabras, puedes meter partículas de casi cualquier elemento en el agua y quedarán suspendidas entre las moléculas sin formar gránulos y precipitarse hacia el fondo (siempre y cuando la cantidad de tu elemento no sea demasiado grande).

Esta propiedad se traduce en que los diferentes elementos químicos indispensables para la vida que flotan en el líquido por separado pueden entrar en contacto y unirse para formar moléculas más complejas que, eventualmente, se agrupen en una estructura que empiece a replicarse. En comparación, si esos compuestos están desperdigados por el suelo difícilmente se encontrarán alguna vez para dar lugar a algo mayor.

Esta misma propiedad, además, permite que la sangre (o cualquier fluido, en general) de los seres vivos contenga un porrón de elementos químicos disueltos que pueden ser transportados por todo el cuerpo con facilidad. Si el agua no fuera un disolvente universal, tendríamos las venas llenas de grumos de nutrientes muy difíciles de bombear que no podrían ser absorbidos por las células y que dañarían nuestro sistema circulatorio.

En esta entrada hablaba sobre Europa, el satélite de Júpiter que podría contener océanos (de agua, claro) de 50 kilómetros de profundidad bajo su superficie congelada y que, hoy en día, es el candidato favorito para la búsqueda de vida en el sistema solar.

Pero el agua no es el único disolvente universal que existe. El amoníaco o algunos hidrocarburos, como el metano líquido o el etanol, también pertenecen a este selecto club y han sido encontrados en el sistema solar.

Los metales se disuelven más fácilmente en amoníaco que en agua, así que un planeta cubierto de mares de este compuesto tendría este color. Por no hablar de lo mal que olería. (Fuente)

En Titán, uno de los satélites de Saturno, existen mares de agua mezclada con amoníaco y también grandes masas líquidas de hidrocarburos que podrían contener disueltos elementos capaces de combinarse para dar lugar a la vida. De hecho, el estudio del satélite resulta lo suficientemente interesante como para que, en 2005, aterrizara una sonda en Titán que nos mandó unas pocas imágenes de su superficie antes de dejar de funcionar:

(Fuente)

Pero hay un problema: para que estos compuestos se mantengan en estado líquido (indispensable para mantener los elementos disueltos y en suspensión hasta que entren en contacto) se necesita un frío de mil demonios. El amoníaco, por ejemplo, se mantiene líquido entre -77.73ºC y -33.34ºC

El etanol, en cambio, se encuentra en estado líquido entre -114ºC y 78.37ºC, lo que le da un rango más amplio para albergar vida, aunque gran parte de él probablemente sea inservible.

Esto nos lleva a la siguiente pregunta:

¿Por qué buscamos siempre en planetas que tengan una temperatura parecida a la de nuestro planeta?

Para que algo esté vivo necesita, además de estar compuesto de materia, sacar energía de algún lado para moverse, calentarse y, bueno… Mantener sus funciones vitales. La única manera que tiene un organismo de conseguir esto es convertir unos compuestos químicos en otros diferentes y aprovechar la energía liberada durante el proceso para transferir información o generar calor.

Pero la química está muy condicionada por la temperatura del medio en el que tiene lugar. Las temperaturas altas aceleran las reacciones químicas y les aportan mucha energía, dificultando la unión de varios compuestos o, directamente, impidiendo que permanezcan unidos mucho tiempo. Las bajas temperaturas, por otro lado, ralentizan los procesos químicos, con la desventaja de que una cantidad mucho menor de energía puede extraerse de ellos.

Es por eso que los astrobiólogos creen que, para albergar vida, un planeta debe encontrarse a una distancia determinada de la estrella que le da cobijo: debe ser una distancia que asegure la temperatura adecuada para que la química de la vida no se vea afectada y que, además, el disolvente universal en el que debería aparecer no se congele o se evapore.

Las distancias habitables de nuestro sistema solar comparadas con las del sistema que orbita la estrella Gliese 581, el mejor candidato actual para albergar vida. (Fuente)

Por otro lado, según los elementos químicos en los que unos organismos extraterrestres estén basados, podría darse la vida en otros planetas a temperaturas algo diferentes, incluso, a las que están aquí acostumbrados los seres vivos más extremos del planeta.

Eso nos lleva a…

¿Por qué buscamos vida basada en el carbono en otros planetas? ¿No podría ser otra cosa?

Para conseguir un organismo se mueva, se reproduzca y, en definitiva, intente sobrevivir a toda costa, necesitas una gran variedad de moléculas que puedan producir un montón de señales diferentes a lo largo del cuerpo y que, además, todas esas moléculas sean compatibles entre sí.

Uno de los pocos elementos que puede responder a esta demanda de variedad y compatibilidad es el carbono: existen tantos compuestos químicos basados en el carbono que existe una rama de la química dedicada sólo a estudiar este elemento y sus posibilidades (la química orgánica). De hecho, el carbono es capaz de formar más compuestos que el resto de elementos de la tabla periódica.

Pero esa no es su única propiedad increíble: además, puede formar moléculas inmensas muy estables que, de otra manera, no podrían contener toda la información biológica necesaria para el desarrollo de un organismo.

Un proteasoma: una proteína grande encargada de degradar otras proteínas dañadas o no necesarias. Una obra del carbono. Crédito: molekuul.be

Una alternativa al carbono sería el silicio, que tiene un comportamiento químico similar y, aunque puede dar lugar a moléculas suficientemente grandes como para que contengan información biológica, sus enlaces no son tan estables, así que sería más fácil que se rompieran y esa información se perdiera.

Además, mientras que el carbono forma muchísimos compuestos con el hidrógeno, el nitrógeno, el oxígeno, el hierro o el azufre (por citar unos pocos) el silicio no presenta un abanico tan variado de posibilidades. Por otro lado, los átomos de silicio son bastante más grandes que los del carbono, así que tienen problemas para formar ciertos tipos de enlaces.

Y, bueno, eso por no decir que el carbono es 10 veces más abundante en el espacio que el silicio así que, aunque ambos estuvieran en igualdad de condiciones químicas, el candidato más apropiado que rastrear seguiría siendo el carbono.

Hasta aquí la primera parte del artículo. Ahora que sabemos qué es lo que buscamos en el espacio esperando encontrar vida y por qué, el próximo día hablaré de la actualidad de la búsqueda de vida extraterrestre.

¡Haz click en este enlace para leer la segunda parte del artículo y en este otro para leer la tercera!

 

 

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