Extraterrestres: ¡Puede que respiran hidrógeno! Un nuevo enfoque para encontrar vida extraterrestre

Pero, ¿y si hay vida extraterrestre con un químico diferente al nuestro? Investigaciones recientes en Nature Astronomy sugieren que nuestra mejor oportunidad de encontrar evidencia de vida usando atmósferas es expandir nuestra búsqueda más allá de nuestros planetas para incluir aquellos con atmósferas de hidrógeno.

Podemos estudiar la atmósfera de un exoplaneta que pasa justo por delante de su estrella cuando pasa. La luz de la estrella debe atravesar la atmósfera del planeta para llegar a nosotros durante el tránsito. Parte de ella será absorbida.

Puedes determinar qué cantidad de luz se ha perdido debido al tránsito observando el espectro de la estrella (es la luz dividida por la longitud de onda). Esto revelará qué gases hay en la atmósfera. El telescopio espacial James Webb, que se ha retrasado durante muchos años, se utilizará para documentar atmósferas extraterrestres.

Una de las interpretaciones más sencillas para una atmósfera que tiene una composición química diferente a la esperada es que se mantiene gracias a la actividad de la vida. Esto es cierto en la Tierra. La atmósfera de nuestro planeta alberga metano (CH4) que, cuando se combina con oxígeno, forma dióxido de carbono. Sin embargo, las actividades biológicas mantienen alto el suministro de metano.

Otra forma de verlo es que, sin los fotoorganismos fotosintéticos que liberan oxígeno del dióxido de carbono durante lo que se conoce como el evento de oxigenación masiva (que comenzó hace aproximadamente 2,400 millones de años), el oxígeno no existiría.

Debe mirar más allá de los entornos ricos en oxígeno.

Según los autores de este nuevo estudio, deberíamos comenzar a observar planetas más grandes que la Tierra que tengan atmósferas dominadas por hidrógeno. Es posible que no contengan oxígeno libre porque el hidrógeno y el oxígeno son altamente combustibles.

1937 vio la destrucción del barco de aviones Hindenberg lleno de hidrógeno por un incendio. Tal incendio es imposible en una atmósfera de oxígeno libre de hidrógeno. Foto de Murray Becker/Associated Press

El hidrógeno, que es la molécula más ligera de todas, puede escapar rápidamente al espacio. Una súper Tierra debe tener un planeta rocoso que tenga suficiente gravedad para sostener una atmósfera de hidrógeno. También debe tener una masa de entre dos y diez millones de veces la de la Tierra.

Es posible que el hidrógeno se haya tomado directamente de la nube de gas donde se formó el planeta, o podría haber sido liberado a través de un proceso químico usando hierro y agua.

A medida que asciende, la densidad de una atmósfera dominada por hidrógeno disminuye aproximadamente 14 veces más rápido que en una atmósfera dominada por nitrógeno, como la de la Tierra.

Esto da lugar a una envoltura de la atmósfera del planeta 14 veces más grande, lo que facilita la visualización de los datos del espectro. Esto aumentaría nuestras posibilidades de ver directamente dicho entorno utilizando un telescopio óptico.

El hidrógeno se puede inhalar en un laboratorio.

Los autores realizaron estudios de laboratorio para demostrar que E.coli, una bacteria de mil millones de bacterias que se encuentra en los intestinos, puede sobrevivir en un entorno de hidrógeno y prosperar. Pudieron mostrar lo mismo con una variedad de levadura.

Esta es una observación fascinante, pero no prueba que la vida pueda prosperar en un entorno de hidrógeno. Muchos microorganismos que viven bajo la corteza terrestre sobreviven metabolizando hidrógeno. Una criatura multicelular incluso vive en una zona libre de oxígeno en el suelo mediterráneo.

Spinoloricus es una criatura multicelular extremadamente microscópica que no parece necesitar oxígeno para sobrevivir. La barra de escala mide 50 micrómetros de largo.

Dado que la atmósfera de la Tierra se formó sin oxígeno, es poco probable que haya existido más del 1% de hidrógeno. Sin embargo, es posible que la vida temprana tuviera que metabolizar hidrógeno y carbono para crear metano, en lugar de combinar oxígeno con carbono para producir dióxido de carbono como lo hacemos nosotros.

Gases con biofirma

Pero, este estudio hizo un descubrimiento significativo. Los investigadores descubrieron que los productos de E.coli pueden emitir una “sorprendente variedad de gases” cuando se exponen al hidrógeno.

Muchos de estos podrían detectarse como “firmas biológicas” en un entorno de hidrógeno. Esto aumenta nuestras posibilidades de detectar vida en un exoplaneta, pero solo si sabemos qué buscar.

Sin embargo, la eficiencia de las actividades metabólicas que requieren hidrógeno es menor que la que utiliza oxígeno. Según los astrobiólogos, la vida que respira hidrógeno es una idea establecida. Ha habido novelas de ciencia ficción basadas en la lógica, como las novelas Uplift de David Brin que presentaban respiradores de hidrógeno conscientes.

Los autores del estudio actual también señalan que el hidrógeno molecular puede comportarse como un gas de efecto invernadero en altas concentraciones. Esto puede mantener la superficie del planeta más caliente de lo necesario para el agua líquida y, por lo tanto, la vida en la superficie, más tiempo del que sería posible de otro modo.

No se discute que la vida podría existir en grandes planetas ricos en gas como Júpiter. Sin embargo, los científicos han duplicado efectivamente su potencial para investigar la vida extraterrestre al aumentar la cantidad de planetas que podemos encontrar habitables.