En la búsqueda de vida extraterrestre, los astrobiólogos se enfrentan a un dilema: ¿qué tan amplia debe ser la red que deben lanzar cuando buscan vida en otras partes del cosmos?

Después de todo, los científicos se han sorprendido por los entornos extremos en los que la vida logra prosperar aquí en la Tierra. Por lo tanto, no es demasiado difícil imaginar que el universo podría estar repleto de lo inesperado. Sin embargo, dado que los viajes interplanetarios humanos son aún más ciencia ficción que realidad, los investigadores están limitados por la tecnología y el conocimiento de la vida actualmente accesible. Pero eso no significa que no puedan ser creativos.

Identificando candidatos para la vida

En astrobiología, una técnica popular para determinar si un exoplaneta podría albergar vida extraterrestre consiste en analizar la atmósfera del planeta a través del método de tránsito.

Cuando una estrella distante pasa detrás de su exoplaneta desde el punto de vista de la Tierra, la luz de las estrellas se filtra a través de la atmósfera del exoplaneta antes de llegar a nuestros instrumentos. Usando un espectrógrafo, los astrónomos pueden separar esa luz estelar filtrada en sus componentes constituyentes. El análisis de este espectro de emisión resultante puede proporcionar a los astrónomos un registro detallado de la química probablemente presente en la atmósfera del mundo alienígena.

Los astrobiólogos que investigan las atmósferas de los exoplanetas de esta manera buscan lo que llaman biofirmas, o evidencia química de vida pasada o presente. Dado que sabemos que ciertos procesos biológicos en la Tierra dejan rastros químicos en nuestra atmósfera, si logramos identificar esos mismos rastros en las atmósferas de otros planetas, entonces tendríamos buenas razones para creer que los organismos vivos habitan o habitaron esos otros mundos.

Actualmente, el método de tránsito se ha utilizado principalmente para analizar planetas gigantes y calientes que orbitan muy cerca de sus estrellas anfitrionas. Esto se debe a que son mucho más fáciles de detectar y confirmar, ya que estos llamados Júpiter calientes bloquean más luz de las estrellas con más frecuencia que los mundos más pequeños y que orbitan más distantes.

Pero es poco probable que los Júpiter calientes sean lugares habitables para la vida, al menos la vida tal como la conocemos. Para aprovechar completamente el potencial del método de tránsito en la detección de posibles planetas con vida, los astrónomos deben buscar mejoras en nuestra tecnología para detectar y aislar los espectros de emisión de exoplanetas.

Afortunadamente, la misión FINESSE propuesta por la NASA, la Misión de Espectroscopía de Exoplanetas propuesta por la Agencia Espacial Europea y el Telescopio Espacial James Webb (JWST) lanzado recientemente brindarán a los científicos una mirada a muchos nuevos hogares potenciales para la vida extraterrestre, así como también les brindarán una amplia capacidad mejorada para analizar los espectros de emisión de exoplanetas.

Sin embargo, existen ciertos problemas con el método de firma biológica para detectar vida en mundos alienígenas.

El problema de las suposiciones

Algunos astrobiólogos argumentan que deberíamos estar abiertos a la posibilidad de que los organismos extraterrestres puedan ser muy diferentes a la vida tal como la conocemos. Uno de los signos más básicos de que una entidad es un organismo en la Tierra, que produce dióxido de carbono o agua como producto de la respiración o la fotosíntesis, puede no aplicarse como indicador universal de vida en otras partes del cosmos.

Incluso nuestra comprensión de las firmas biológicas en la Tierra sigue siendo turbia, como pueden atestiguar los descubrimientos en procesos metabólicos exóticos. Es un debate en curso sobre cómo los astrobiólogos pueden distinguir entre las composiciones químicas de las atmósferas extraterrestres que indican la presencia de vida y las que no, ya que no podemos asumir que la vida extraterrestre producirá las mismas firmas biológicas de los organismos vivos en la Tierra.

Entonces, si los parámetros establecidos para identificar la vida en el cosmos son actualmente demasiado estrechos, ¿cómo podemos buscar vida extraterrestre si no sabemos necesariamente lo que estamos buscando?

Según el filósofo de Princeton David Kinney y el investigador principal de la Búsqueda de Inteligencia Extraterrestre (SETI) Christopher Kempes, deberíamos estar mirando planetas con las atmósferas más extrañas.

Extraños compañeros de cama

Los planetas con atmósferas peculiares, en relación con una muestra representativa, deben considerarse como los escenarios más probables para la vida extraterrestre. Los parámetros de “anomalía” deberían depender de los datos, en lugar de basarse en suposiciones sobre la vida que pueden estar centradas en la Tierra.

“Conceptualmente, debe haber algún hilo común entre todas las cosas en el universo que queremos describir como vivas”, dice Kinney, coautor del artículo, publicado el 22 de junio en Biology & Philosophy, que describe su teoría.

Al alejarse de la suposición de que el hilo debe ser químico, Kinney y Kempes esperan evitar algunas trampas comunes, a saber, los procesos abióticos que imitan a los bióticos. “Ha habido una larga historia en la investigación de exoplanetas de personas que han encontrado mecanismos abióticos que producen gases biofirmantes candidatos”, dice Kinney. “Nuestro método elude un poco este problema al decir ‘deje que los datos nos digan qué es anómalo’”.

Aún así, su argumento se basa en algunas suposiciones básicas. Primero, que una muestra dada de exoplanetas puede ser estadísticamente representativa de todas las atmósferas del universo. Si bien se han confirmado más de 5000 candidatos a exoplanetas, los científicos estiman que hay cientos de miles de millones de planetas solo dentro de la Vía Láctea. También asume que la vida en ese conjunto de exoplanetas observables es rara y que los organismos vivos tienden a dejar biofirmas en los planetas que habitan.

Aunque cada una de estas suposiciones puede cuestionarse, se deduce que si la composición química de un planeta es inusual, entonces una posible causa de esta composición inusual es que existe vida en ese planeta. La base de su método proviene de un artículo publicado en Astrobiology en 2016 en el que se describe una lista de aproximadamente 14.000 compuestos que probablemente aparezcan como gases en las atmósferas de los planetas extrasolares.

“Una conclusión clave de nuestro artículo es que cuando la ciencia se lleva a cabo en condiciones de profunda incertidumbre, un científico a menudo debe estar dispuesto a especular”, dice Kemples. “Es decir, deben estar preparados para hacer suposiciones que van más allá de sus datos y luego explorar las consecuencias de esas suposiciones. Cualquier cosa que uno descubra probablemente no verificará esas suposiciones iniciales, pero este método, sin embargo, puede conducir a avances extraordinarios”.