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| La biosfera de la Tierra como modelo para
la búsqueda de vida extraterrestre Alberto González Fairén |
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 a vida
microbiana en la Tierra emplea una gran variedad de recursos energéticos
y químicos, y produce una amplia lista de subproductos metabólicos.
En enero de este año, Sara Seager, del MIT, y sus colaboradores,
publicaron una revisión exhaustiva de los gases presentes en
la atmósfera de la Tierra que son subproductos metabólicos
de la actividad de los seres vivos, y que por tanto pueden servir
como bioindicadores en la exploración de planetas extrasolares.
En la búsqueda de vida en exoplanetas, el objetivo inicial
es encontrar un gas atmosférico completamente fuera del equilibrio
termodinámico con los demás constituyentes de la atmósfera
y/o la superficie. En la Tierra, el ejemplo típico es el oxígeno,
presente en nuestra atmósfera en una abundancia entre 5 y 10
órdenes de magnitud superior a lo esperable si estuviera en
equilibrio químico (Figura 1). Pero más allá
de la lista usual y conocida de gases producidos por la vida terrestre
(O2, O3, N2O y CH4), el
estudio de Seager propone que se deben considerar otros posibles subproductos
que podrían informar sobre la presencia de vida en entornos
extraterrestres diferentes a la Tierra. Las características
de tales gases indicadores de la presencia de vida serían:
(1) que no existieran de forma natural en la atmósfera
del planeta a las temperaturas y presiones prevalentes; (2)
que no fueran generados en magnitudes apreciables por procesos geofísicos,
geoquímicos o fotoquímicos; y (3) que
fueran fácilmente detectables. |
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| El trabajo de Seager recuerda que la detección y la observación espectroscópica de las atmósferas de planetas tipo Tierra está fuera del alcance de la tecnología actual. Sin embargo, el telescopio espacial Webb (Figura 2), que se encuentra en las últimas fases de construcción, sí será capaz en la próxima década de analizar las atmósferas de “supertierras” (planetas rocosos significativamente más grandes que la Tierra, ver Figura 3) que giran en torno a estrellas pequeñas. Es sólo cuestión de tiempo que la tecnología avance lo suficiente como para que seamos capaces de construir telescopios orbitales con tamaños de espejos entre los 4 y los 8 metros, que sí podrán analizar las atmósferas de planetas extrasolares tipo Tierra. | ||||||||
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| También a principios de este año, en
marzo, Michael Sterzik, del European Southern Observatory (ESO), y
sus colaboradores del Armagh Observatory y del Instituto de Astrofísica
de Canarias, publicaron sus análisis sobre la intensidad y
la polarización de la luz del Sol reflejada por la Tierra,
y demostraron que los resultados de sus análisis son válidos
para detectar la presencia de vida en nuestro planeta. Puede parecer
un estudio inútil a primera vista, pero realmente es un avance
notable para la búsqueda de vida extraterrestre: es la primera
vez que se ha detectado vida en la Tierra usando un método
que, en principio, puede ser usado para encontrar vida en otros sistemas
estelares. La técnica, denominada espectropolarimetría,
consiste en estudiar la luz reflejada por la Tierra sobre la superficie
de la Luna, y devuelta de nuevo a la Tierra (Figura 4). Esta luz reflejada
recoge la contribución de las nubes, los océanos e incluso
de la vegetación de la Tierra si el área total cubierta
por plantas es superior al 10% de la superficie del planeta. Por lo
tanto, la técnica puede ser empleada para detectar agua o presencia
de vida en otros planetas. En estos momentos hay dos proyectos en
marcha para el estudio de planetas extrasolares que incorporan técnicas
de espectropolarimetría: el instrumento SPHERE del ESO y el
instrumento norteamericano Gemini Planet Imager. Ambos podrán
ofrecer datos acerca de las atmósferas de planetas tipo Júpiter
orbitando en torno a otras estrellas. Sin embargo, para poder analizar
planetas tipo Tierra, se necesitará un telescopio en órbita
que no esté afectado por la atmósfera de nuestro planeta. Analizando el trabajo de Sterzik, Christoph Keller, del Observatorio Leiden, propone dos posibles avances. Por un lado, sugiere que sería aún más útil estudiar el grado de polarización circular de la luz reflejada por un planeta. Es conocido que las moléculas fabricadas por organismos vivos son quirales. Cuando luz no polarizada es reflejada por materiales de origen biológico, la quiralidad de tales materiales imprime una pequeña fracción de polarización circular en la luz reflejada. Por ejemplo, la clorofila produce un espectro muy particular. Por otro lado, Keller sugiere que las limitaciones de la técnica de Sterzik podrían ser solucionadas instalando un pequeño telescopio sobre la Luna, para monitorizar de forma contínua y precisa los espectros de polarización lineal y circular de la luz reflejada por la Tierra. Este avance permitiría perfeccionar la técnica de extracción de señales de vida en nuestro mundo, que después podría ser aplicada con más éxito en planetas extrasolares. |
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| San Francisco (California), EEUU, 08 de Junio de 2012. |
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