La vida en la Tierra se puede detectar desde el espacio

Desde los primeros albores de la intuici¨®n y la inteligencia, nuestra especie se ha preguntado qu¨¦ hay ah¨ª arriba, en el cielo nocturno, y si estaremos solos en este enorme universo. ?sta ha sido desde siempre una pregunta que s¨®lo pod¨ªa plantearse en t¨¦rminos filos¨®ficos. La nuestra es quiz¨¢s la primera generaci¨®n que tiene a su alcance encontrar una respuesta. Los recientes avances en la detecci¨®n y caracterizaci¨®n de planetas extrasolares (planetas en torno a otras estrellas) nos hacen pensar que la respuesta es ahora solamente una cuesti¨®n de tiempo y, c¨®mo no, de financiaci¨®n.

Las ¨²ltimas dos d¨¦cadas han sido testigos del descubrimiento de cientos de planetas extrasolares. Aunque la mayor¨ªa de los planetas detectados son gigantes gaseosos, poco a poco nos acercamos a la detecci¨®n de planetas rocosos similares al nuestro. Cuando los encontremos, los esfuerzos se concentrar¨¢n en determinar la posible presencia de vida.

El desequilibrio qu¨ªmico en la atm¨®sfera terrestre es una huella ineludible de la presencia de actividad biol¨®gica

Un cient¨ªfico que nos observara desde una estrella lejana no tendr¨ªa ninguna duda en identificar a nuestro planeta como rebosante de vida

La Tierra se form¨® hace unos 4,500 millones de a?os y la vida, en sus formas m¨¢s primitivas, apareci¨® sobre su superficie hace unos 3.800 millones de a?os, casi tan pronto como las condiciones del entorno permitieron su aparici¨®n. Con este ¨²nico precedente, ser¨ªa f¨¢cil creer que la vida aparecer¨¢ siempre que las condiciones lo permitan, pero un ¨²nico caso no es una buena estad¨ªstica (qu¨¦ interesante resultar¨ªa por cierto, si descubri¨¦ramos que Marte alberg¨® vida alguna vez.) Para resolver esta cuesti¨®n necesitamos observar decenas de planetas donde existen las condiciones adecuadas (determinadas por el tama?o del planeta, distancia a su estrella y dem¨¢s) para que la vida pueda aparecer y ver en cu¨¢ntos de estos mundos se desarrolla. ?Pero c¨®mo detectaremos la presencia de vida sin necesidad de recibir un mensaje alien¨ªgeno interestelar?

La vida no s¨®lo depende e interacciona con su medio sino que adem¨¢s puede alterarlo. Hace unos 2.000 millones de a?os, la aparici¨®n de las cianobacterias provoc¨® uno de los mayores cambios que nuestro planeta ha conocido: un incremento masivo de la concentraci¨®n de ox¨ªgeno en la atm¨®sfera. Las cianobacterias fueron las primeras algas en usar la fotos¨ªntesis oxig¨¦nica, predominante en las plantas actuales, con el resultado final de la transformaci¨®n de di¨®xido de carbono atmosf¨¦rico en ox¨ªgeno. Hoy en d¨ªa, el 21% de las mol¨¦culas de nuestra atm¨®sfera son de ox¨ªgeno. Pero la alteraci¨®n que produce la vida en el medio no es necesariamente permanente: sin la presencia de seres vivos estos gases se recombinar¨ªan entre ellos y algunos pr¨¢cticamente desaparecer¨ªan. Por eso decimos que nuestra atm¨®sfera se encuentra en desequilibrio qu¨ªmico. Este desequilibrio es una huella ineludible de la presencia de actividad biol¨®gica en nuestro planeta, probablemente la ¨²nica huella claramente visible desde una distancia astron¨®mica.

La mejor oportunidad para caracterizar la atm¨®sfera de un planeta es durante un tr¨¢nsito, el momento en que el planeta, visto desde la Tierra, pasa por delante de su estrella . Cuando esto ocurre, parte de la luz de la estrella atraviesa la atm¨®sfera planetaria y esta luz se ve modificada por los compuestos qu¨ªmicos que esa atm¨®sfera contiene. Analizando la luz de la estrella durante y despu¨¦s de que el planeta transite por ella, se obtiene el espectro de transmisi¨®n (la distribuci¨®n de colores) del planeta, que nos permite estudiar qu¨¦ elementos est¨¢n presentes en su atm¨®sfera. Recientemente hemos estudiado el espectro de transmisi¨®n de la Tierra mediante un eclipse de Luna. Durante el eclipse, solamente la luz solar que atraviesa la atm¨®sfera terrestre puede llegar a la zona m¨¢s oscura de sombra que la Tierra proyecta sobre la Luna, la umbra. Estudiando la luz umbral reflejada en la Luna podemos recrear la observaci¨®n de un transito de la Tierra frente al Sol.

Mediante estas observaciones podemos f¨¢cilmente detectar la presencia de ox¨ªgeno, agua, ozono, di¨®xido de carbono y metano en nuestra atm¨®sfera. Sorprendentemente, algunos gases de origen biol¨®gico, como el metano (apenas presente en la atm¨®sfera), muestran rasgos mucho m¨¢s destacados de lo que los modelos predec¨ªan. Un cient¨ªfico que nos observara desde una estrella lejana no tendr¨ªa ninguna duda en identificar a nuestro planeta como rebosante de vida. As¨ª pues, la caracterizaci¨®n de atm¨®sferas de planetas extrasolares, y la b¨²squeda de vida fuera del Sistema Solar, pueden resultar m¨¢s f¨¢ciles de lo previsto.

Existen otros biomarcadores (rasgos que indican la presencia de vida), como por ejemplo los fluoroclorocarbonos, o en general cualquiera de los gases producidos artificialmente por el hombre (en este caso ser¨ªan indicadores de vida inteligente). Sin embargo, estos compuestos son tan poco abundantes que ser¨¢ muy dif¨ªcil detectarlos jam¨¢s en un planeta extrasolar. Otro biomarcador interesante es la combinaci¨®n de colores que introducen las plantas cuando la luz se refleja en sus hojas. Aunque ¨¦ste es un rasgo muy d¨¦bil, resulta muy interesante, puesto que ser¨ªa un indicador de que la vida en ese planeta habr¨ªa pasado ya por un largo proceso evolutivo.

Hoy en d¨ªa se est¨¢n dedicando muchos esfuerzos al dise?o de instrumentaci¨®n capaz de observar los rasgos de la vida terrestre en otros exoplanetas. Sin embargo, una vez empecemos a obtener datos, puede que nos encontremos con m¨¢s de una sorpresa, porque probablemente no todos los exoplanetas habitables ser¨¢n igual al nuestro. De momento, las observaciones de la Tierra ser¨¢n nuestra medida de referencia para la b¨²squeda de vida en torno a las estrellas de nuestra galaxia. Este antropocentrismo del siglo XXI es nuestro punto de partida hacia lo desconocido.

Enric Pall¨¦ es investigador en el Instituto de Astrof¨ªsica de Canarias