¿Cómo pueden los astrobiólogos encontrar vida extraterrestre? En la vida cotidiana, generalmente no tenemos ningún problema para decir que un perro o un rosal son seres vivos y una roca no. En la escena climática de la película "Informe Europa", podemos decir de un vistazo que la criatura de múltiples tentáculos descubrió que nadaba en el océano de la luna de Júpiter. Europa está viva, es complicada y posiblemente muy inteligente.
Pero a menos que algo nade, camine, se arrastre o se deslice más allá de las cámaras de una nave espacial observadora, los astrobiólogos enfrentan un trabajo mucho más difícil. Necesitan idear pruebas que les permitan inferir la presencia de vida microbiana alienígena a partir de datos de naves espaciales. Necesitan poder reconocer las huellas fósiles de vidas extraterrestres pasadas. Deben poder determinar si las atmósferas de planetas distantes que rodean otras estrellas contienen las huellas reveladoras de formas de vida desconocidas. Necesitan formas de inferir la presencia de la vida a partir del conocimiento de sus propiedades. Una definición de vida les diría cuáles son esas propiedades y cómo buscarlas. Esta es la primera de una serie de dos partes que explora cómo nuestro concepto de vida influye en la búsqueda de vida extraterrestre.
¿Qué es lo que distingue a los seres vivos? Durante siglos, filósofos y científicos han buscado una respuesta. El filósofo Aristóteles (384-322 aC) dedicó un gran esfuerzo a diseccionar animales y estudiar seres vivos. Supuso que tenían capacidades especiales distintivas que los diferenciaban de las cosas que no estaban vivas. Inspirado por los inventos mecánicos de su época, el filósofo renacentista René Descartes (1596-1650) creía que los seres vivos eran como máquinas de relojería, sus capacidades especiales derivaban de la forma en que estaban organizadas sus partes.
En 1944, el físico Erwin Schrödinger (1887-1961) escribió Qué es la vida? En él, propuso que los fenómenos fundamentales de la vida, incluso la forma en que los padres transmiten sus rasgos a su descendencia, podrían entenderse estudiando la física y la química de los seres vivos. El libro de Schrödinger fue una inspiración para la ciencia de la biología molecular.
Los organismos vivos están formados por moléculas grandes y complicadas con esqueletos de átomos de carbono unidos. Los biólogos moleculares pudieron explicar muchas de las funciones de la vida en términos de estas moléculas orgánicas y las reacciones químicas que sufren cuando se disuelven en agua líquida. En 1955, James Watson y Francis Crick descubrieron la estructura del ácido desoxirribonucleico (ADN) y mostraron cómo podría ser el depósito de información hereditaria transmitida de padres a hijos.
Si bien toda esta investigación y teorización ha aumentado enormemente nuestra comprensión de la vida, no ha producido una definición satisfactoria de la vida; una definición que nos permita distinguir de manera confiable las cosas que están vivas de las que no lo están. En 2012, el filósofo Edouard Mahery argumentó que llegar a una única definición de vida era imposible e inútil. Los astrobiólogos se llevan lo mejor que pueden con definiciones que son parciales y que tienen excepciones. Su búsqueda está condicionada por nuestro conocimiento de las características específicas de la vida en la Tierra; La única vida que conocemos actualmente.
Aquí en la Tierra, los seres vivos son distintivos en su composición química. Además del carbono, los elementos hidrógeno, nitrógeno, oxígeno, fósforo y azufre son particularmente importantes para las grandes moléculas orgánicas que forman la vida terrestre. El agua es un solvente necesario. Como no sabemos con certeza qué más podría ser posible, la búsqueda de vida extraterrestre generalmente supone que su composición química será similar a la de la vida en la Tierra.
Haciendo uso de esa suposición, los astrobiólogos asignan una alta prioridad a la búsqueda de agua en otros cuerpos celestes. La evidencia de naves espaciales ha demostrado que Marte alguna vez tuvo cuerpos de agua líquida en su superficie. Determinar la historia y el alcance de esta agua es un objetivo central de la exploración de Marte. Los astrobiólogos están entusiasmados por la evidencia de los océanos subterráneos de agua en la luna Europa de Júpiter, la luna Encelado de Saturno, y tal vez en otras lunas o planetas enanos. Pero aunque la presencia de agua líquida implica condiciones apropiadas para una vida similar a la Tierra, no prueba que tal vida exista o haya existido alguna vez.
Los productos químicos orgánicos son necesarios para la vida similar a la Tierra, pero, en cuanto al agua, su presencia no prueba que exista vida, porque los materiales orgánicos también pueden formarse por procesos no biológicos. En 1976, los dos aterrizadores vikingos de la NASA fueron la primera nave espacial en aterrizar con éxito en Marte. Llevaban un instrumento; llamado el cromatógrafo de gases-espectrómetro de masas, que probó el suelo en busca de moléculas orgánicas.
Incluso sin vida, los científicos esperaban encontrar algunos materiales orgánicos en el suelo marciano. Los materiales orgánicos formados por procesos no biológicos se encuentran en meteoritos carbonosos, y algunos de estos meteoritos deberían haber caído en Marte. Se sorprendieron al no encontrar nada en absoluto. En ese momento, el hecho de no encontrar moléculas orgánicas se consideró un gran golpe para la posibilidad de vida en Marte.
En 2008, el módulo de aterrizaje Phoenix de la NASA descubrió una explicación de por qué Viking no detectó moléculas orgánicas. Si se encuentra que el suelo marciano contiene percloratos. Al contener oxígeno y cloro, los percloratos son agentes oxidantes que pueden descomponer el material orgánico. Si bien los percloratos y las moléculas orgánicas podrían coexistir en el suelo marciano, los científicos determinaron que calentar el suelo para el análisis vikingo habría causado que los percloratos destruyeran cualquier material orgánico que contenía. El suelo marciano podría contener materiales orgánicos, después de todo.
En una conferencia de prensa en diciembre de 2014, la NASA anunció que un instrumento llevado a bordo del rover Curiosity Mars había logrado detectar moléculas orgánicas simples en Marte por primera vez. Los investigadores creen que es posible que las moléculas detectadas puedan ser productos de descomposición de moléculas orgánicas más complejas que fueron descompuestas por percloratos durante el proceso de análisis.
La composición química de la vida terrestre también ha guiado la búsqueda de rastros de vida en meteoritos marcianos. En 1996, un equipo de investigadores dirigido por David McKay, del Centro Espacial Johnson en Houston, reportó evidencia de que un meteorito marciano encontrado en Alan Hills en la Antártida en 1984 contenía evidencia química y física de vidas marcianas pasadas.
Desde entonces ha habido afirmaciones similares sobre otros meteoritos marcianos. Pero, se han propuesto explicaciones no biológicas para muchos de los hallazgos, y todo el tema ha quedado envuelto en controversia. Los meteoritos no han dado hasta ahora el tipo de evidencia necesaria para demostrar la existencia de vida extraterrestre más allá de toda duda razonable.
Siguiendo a Aristóteles, la mayoría de los científicos prefieren definir la vida en términos de sus capacidades en lugar de su composición. En la segunda entrega, exploraremos cómo nuestra comprensión de las capacidades de la vida ha influido en la búsqueda de vida extraterrestre.
Referencias y lecturas adicionales:
N. Atkinson (2009) Los percloratos y el agua crean un ambiente habitable potencial en Marte, Space Magazine.
S. A. Benner (2010), Definiendo vida, Astrobiología, 10(10):1021-1030.
E. Machery (2012), Por qué dejé de preocuparme por la definición de vida ... y por qué tú también deberías, Synthese, 185:145-164.
L. J. Mix (2015), Defender definiciones de vida, Astrobiología, 15 (1) publicado en línea antes de la publicación.
T. Reyes (2014) El Curiosity Rover de la NASA detecta metano, Organics on Mars, Space Magazine.
S. Tirard, M. Morange y A. Lazcano, (2010), La definición de la vida: una breve historia de un escurridizo esfuerzo científico, Astrobiología, 10(10):1003-1009.
¿Los aterrizadores de Viking Mars encontraron los bloques de construcción de la vida? La pieza que falta inspira una nueva mirada al rompecabezas. Science Daily Featured Research 5 de septiembre de 2010
El rover de la NASA encuentra química orgánica activa y antigua en Marte, laboratorio de propulsión a chorro, Instituto de Tecnología de California, Noticias, 16 de diciembre de 2014.
Europa: Ingredientes para la vida ?, Administración Nacional de Aeronáutica y del Espacio.
