viernes, 23 de diciembre de 2016

Sí, hay vida en la Tierra

En 1990 la sonda Galileo detectó vida en la Tierra. Esta hazaña se considera un hito de la exobiología, el estudio de la posibilidad de vida en otros planetas.

Lanzada el 18 de octubre de 1989, la nave Galileo iba a Júpiter, pero primero, para adquirir velocidad, se dejó caer hasta Venus, que está más cerca del sol que la Tierra. Venus le dio un jalón gravitacional y la lanzó de vuelta a nuestro planeta. El 8 de diciembre de 1990 la nave pasó a 960 kilómetros de altitud sobre el Mar Caribe. Carl Sagan y un equipo de colaboradores aprovecharon la oportunidad para llevar a cabo una prueba que rara vez se puede hacer: usar los instrumentos científicos de una sonda planetaria más o menos común y corriente (cámaras fotográficas, analizadores de luz, medidores de campo magnético, detectores de partículas con carga eléctrica) para ver si somos capaces de detectar vida en el único mundo en el que nos consta que la hay.

En un artículo publicado el 21 de octubre de 1993 en la revista Nature, Sagan y sus colaboradores escriben: "En lo que sigue no daremos por sentada ninguna de las propiedades conocidas de la vida, sino que trataremos de sacar nuestras conclusiones solamente a partir de los datos de Galileo y los principios más fundamentales". No se trata de hacer trampa para impresionar a nadie. Tampoco es cuestión de descubrir el hilo negro -la vida donde sabemos que hay vida-, sino de poner a prueba nuestra habilidad para detectar vida en otros mundos. Es como si los investigadores se pusieran en los zapatos de un marciano que se aproximara a la Tierra (no sé si los marcianos necesitarán zapatos); ¿le saltarían a la vista al visitante las huellas de la vida?

La respuesta es que no le saltarían a la vista. Todos los indicios que ofrecen los instrumentos del Galileo son indirectos (concentraciones de gases, color y temperatura de distintas regiones de la superficie, señales de agua en sus tres estados, emisiones de ondas de radio radio casi imposibles de explicar por procesos naturales) y para interpretarlos hace falta aceptar ciertas suposiciones, unas más creíbles que otras. Pero al final Sagan y sus colaboradores escriben que un observador que desconociera la Tierra habría podido sacar las siguientes conclusiones: 

  • El planeta está cubierto de grandes cantidades de agua en forma de vapor, nieve, hielo y océanos. Si acaso hay vida, posiblemente el agua le es fundamental. 
  • La atmósfera tiene oxígeno. Pero el oxígeno no debería durar mucho, por lo que algo lo debe estar restituyendo. Hay procesos físicos sencillos que dan oxígeno a partir de vapor de agua y luz ultravioleta, pero no bastan para explicar las grandes cantidades de oxígeno que hay en este planeta. Otra explicación sería la fotosíntesis. "Por toda la superficie se detecta un extraño pigmento que absorbe luz roja que podría servir para esto, y que no corresponde a ningún mineral conocido", escriben los autores haciéndose los marcianos. 
  • La concentración de metano está estrafalariamente por encima de lo que se esperaría en una atmósfera con tanto oxígeno. "Esta disparidad sólo se puede explicar por procesos biológicos".


O sea que todo sugiere que sí hay vida en la Tierra. Para rematar, los instrumentos de la sonda detectan ondas de radio de amplitud modulada y en pulsos regulares, que "sugieren fuertemente la presencia de una civilización tecnológica". Nótese que ninguna de las conclusiones está libre de incertidumbre. Todas tienen sus bemoles, pero juntas son bastante convincentes.

Sólo a un científico se le ocurriría ponerse a demostrar lo que ya se sabe, y uno podría pensar, ingenuamente, que es buscarle tres pies al gato o desperdiciar tiempo y recursos. Pero el objetivo de Sagan y sus amigos no era demostrar que hay vida en la Tierra, sino probar que nuestros instrumentos científicos son capaces de encontrar las huellas de la vida en otros planetas. Con este artículo los autores definieron, de paso, una lista de pruebas, hoy llamadas "criterios de Sagan", que se pueden hacer desde el espacio para determinar si hay vida en un planeta.

Han pasado 26 años y seguimos sin detectar vida en ningún otro planeta, pero mientras que Sagan y sus colaboradores sólo contaban con los mundos del sistema solar para explorar, hoy tenemos un derroche de planetas "extrasolares" (planetas de otros sistemas), como esferas en un árbol de Navidad, para aplicarles los criterios de Sagan. Bueno, no tantos, porque de esos miles de planetas descubiertos desde 1995 con diversas técnicas sólo unos cuantos tienen las características que consideramos apropiadas para la vida (por lo menos para el único tipo de vida que conocemos: el de la Tierra, que requiere temperaturas compatibles con agua líquida y una lista específica de ingredientes químicos, que por suerte no son tan insólitos en otros mundos). El 25 de agosto de 2016 un equipo internacional anunció el descubrimiento del planeta "terrestre" (parecido a la Tierra) más cercano, en la estrella Próxima Centauri, la más cercana al sol. Próxima se encuentra a 4.2 años luz de nosotros.

En espera de que se apliquen los criterios de Sagan a alguno de estos planetas (lo que es difícil, porque no es lo mismo tomar datos de un planeta desde una sonda que lo sobrevuela que adquirirlos de un punto de luz que se encuentra a años luz de distancia), el 14 de diciembre de 2016 Christopher Doughty y Adam Wolf, de la Universidad del Norte de Arizona y la Universidad de Princeton, publicaron un artículo en la revista PLOSONE en el que proponen que los mismos datos que analizaron Sagan y sus amigos se podrían usar para extraer aún más información sobre el planeta. En particular, si alberga "vegetación tridimensional", o sea, árboles: vida multicelular, macroscópica, y no simples microbios. Doughty y Wolf proponen examinar cómo cambian ciertas propiedades de la luz que llega del planeta a la sonda a medida que ésta pasa de largo. Es como buscar un botón que se cayó al suelo cambiando el ángulo de la luz del celular para hacerlo resaltar.

Tras su análisis, los investigadores concluyen que con los datos de 1990 en particular no habría salido muy bien, pero el método es bueno en general. En un artículo anterior, según explican, demostraron que con su método se podrían detectar formas de vida arbóreas en los planetas de los 50 sistemas planetarios más cercanos. Al parecer, les bastaría con que el planeta ocupe un solo pixel --eso sí: tendrían que observarlo en distintos momentos de su órbita alrededor de su estrella para que cambie el famoso ángulo y puedan detectar las variaciones que predijeron--. "¿Por qué es importante?", preguntan retóricamente al final de su artículo de 14 de diciembre. Con el planeta de Próxima Centauri, el cual podría albergar agua líquida, "nos gustaría saber si tiene un clima adecuado para la vida, después si tiene formas de vida simples, luego complejas y finalmente, si tiene vida inteligente. Sagan et al mostraron el camino para tres de estas cuatro características; con este artículo, y nuestro trabajo anterior, esperamos haber añadido la cuarta."





4 comentarios:

Mario Alberto Mora Lara dijo...

definitivamente Sagan fue un visionario y busco cada oportunidad para experimentar de manera colateral con los experimentos ya planeados
todo un genio

gracias por la nota, sabrás como consultar el articulo original?

Sergio de Régules dijo...

Hola Mario Alberto. Sí: http://www-pw.physics.uiowa.edu/~dag/publications/1993_ASearchForLifeOnEarthFromTheGalileoSpacecraft_NATURE.pdf

José María Hdz dijo...

muy interesante. yo usaba un método de estudio parecido, en carrera, antes de ver mis notas primero observaba qué datos incluía el problema, luego trataba de identificar qué formulas podría utilizar con esos datos, y por último qué me pedían como resultado; así, si me pedían la inercia, o el momento o la capacidad de carga, descartabas las formulas que no incluían eso.

creo que no me explique, pero estoy cansado y no puedo pensar, y no quiero perder el comentario.

saludos sergio. feliz año

Rafael Garza Cantú dijo...

Hola Sergio,
quisiera hacerte un par de preguntas, la primera es derivada de la forma en que, usualmente, se habla de los hoyos negros, en general cuando algún medio de divulgación menciona hoyo negro siempre describen un monstruo insaciable que "devora" todo lo que está a su alrededor. Entiendo que a lo que llaman horizonte de eventos es una zona en la que la física se pone muy interesante y hay mucho por debatir, pero fuera de ésta zona, me parece que un hoyo negro debe ser tan voraz como una estrella bien brillante, bonita y bien portada, que tenga la misma masa que el villano hoyo negro. ¿Estoy en lo correcto? ¿Si pudiéramos cambiar al sol por un hoyo negro de la misma masa que el sol, dejaría de haber días, pero el año duraría lo mismo?
Mi otra duda es con respecto a la "energía oscura" he escuchado poco de ella pero me quedé con la impresión de que, de pronto, hemos encontrado evidencia de que la máquina de movimiento perpetuo sí existe. Podrías comentarme algo al respecto o recomendarme donde saber algo más (de la energía oscura, claro, no me interesa la máquina de movimiento perpetuo aún que sería una buena solución para el calentamiento global).

Te mando un afectuoso saludo y te deseo lo mejor para el año que recién comienza.

Rafael