¿Cómo sabemos si hay vida en la Tierra? Descubrí este audaz experimento.

Comenzó como comienzan muchos descubrimientos, despertando la curiosidad en el fondo de la mente de alguien. Esa persona era el astrónomo y comunicador Carl Sagan. Lo que hizo cosquillas al barco fue la trayectoria de la nave espacial Galileo de la NASA, que se lanzó en octubre de 1989 y fue la primera en orbitar Júpiter. El resultado fue un artículo en naturaleza Esta semana hace 30 años, cambió la forma en que los científicos pensaban sobre la búsqueda de vida en otros planetas.

La oportunidad surgió de un trágico accidente. Casi cuatro años antes del lanzamiento de Galileo, en enero de 1986, el transbordador espacial Challenger explotó poco después del despegue, matando a siete personas. La NASA canceló sus planes de enviar Galileo por la vía rápida a Júpiter utilizando un cohete de combustible líquido a bordo de otro transbordador espacial. En cambio, la sonda se lanzó de manera más suave que un transbordador en órbita, y los ingenieros de la misión la lanzaron alrededor de Venus y la Tierra para que pudiera obtener los impulsos gravitacionales que la catapultarían hasta Júpiter.

El 8 de diciembre de 1990, estaba previsto que Galileo sobrevolara la Tierra, a sólo 960 kilómetros sobre la superficie terrestre. El cosquilleo se convirtió en una picazón que Sagan tuvo que rascarse. Habló con la NASA para apuntar los instrumentos de la nave espacial hacia nuestro planeta. El artículo resultante se tituló «La búsqueda de vida en la Tierra desde la nave espacial Galileo».¹.

Vista exterior

Estamos en una posición única para saber que existe vida en la Tierra. Utilizar nuestro hogar para probar si podíamos discernir esto desde la distancia fue una propuesta extraordinaria en ese momento, cuando se sabía muy poco sobre los entornos en los que podía florecer la vida. «Es como una historia de ciencia ficción envuelta en un trabajo de investigación», dice David Grinspoon, científico jefe de estrategia de astrobiología en la sede de la NASA en Washington, D.C. «Imaginemos que estamos viendo la Tierra por primera vez».

Esto ocurrió en un momento en que la búsqueda de vida en otras partes del sistema solar estaba disminuyendo. Misiones robóticas estadounidenses y soviéticas en las décadas de 1960 y 1970 revelaron que Venus, alguna vez considerado un refugio para organismos alienígenas, estaba extremadamente caliente bajo sus espesas nubes de dióxido de carbono. Marte, salpicado de “canales de riego” concebidos por la imaginación de los astrónomos²Parecía una tierra árida. En 1990, nadie sabía todavía acerca de los océanos enterrados que se encuentran en Europa, la luna de Júpiter, un descubrimiento que luego hizo Galileo.³ – O en Encelado, la luna de Saturno, ambas consideradas ahora como potenciales lugares de cuna para vida extraterrestre.

Más importante aún, Sagan y sus colaboradores adoptaron un enfoque deliberadamente agnóstico para detectar vida, dice la astrobióloga Lisa Kaltenegger, directora del Instituto Carl Sagan de la Universidad de Cornell en Ithaca, Nueva York. “Por supuesto que quiere encontrar vida, como todos los científicos”, afirma. «Pero él dice: ‘Tomemos este deseo y tengamos más cuidado, porque queremos encontrarlo’. La existencia de vida, como decía el artículo, era una “hipótesis de último recurso” para explicar lo que observó Galileo.

Pero incluso a través de este velo de duda, la nave espacial logró hacerlo realidad. Las imágenes de alta resolución de Australia y la Antártida obtenidas mientras Galileo sobrevolaba no mostraban signos de civilización. Sin embargo, Galileo midió el oxígeno y el metano en la atmósfera terrestre, y este último estableció proporciones que indicaban un desequilibrio causado por los organismos vivos. Detectó una pendiente pronunciada en el espectro infrarrojo de la luz solar reflejada en el planeta, un «borde rojo» distintivo que indica la presencia de vegetación. Recogió la transmisión de radio proveniente de la superficie y la editó como si hubiera sido diseñada. «Se puede argumentar con firmeza que las señales son generadas por una forma de vida inteligente en la Tierra», escribió descaradamente el equipo de Sagan.

control fuerte

Karl Zemlis, ahora editor en jefe de Ciencias Físicas en naturalezaSe acercó al periódico como editor junior. Dice que sigue siendo una de sus revistas favoritas y una de las más difíciles de conseguir. La aprobación editorial del artículo estuvo lejos de ser unánime, porque no describía claramente nada nuevo. Pero, según Zimlis, esto no viene al caso. «Fue un experimento de control increíblemente poderoso para algo que no estaba en el radar de mucha gente en ese momento», dice.

«Aunque se conocía la respuesta, cambió profundamente la forma en que pensábamos sobre la respuesta», dice Kaltenegger. Sólo dando un paso atrás y mirando a la Tierra como un planeta como cualquier otro (tal vez albergando vida, tal vez no) pueden los investigadores comenzar a obtener una perspectiva real de nuestro lugar en el universo y la posibilidad de que exista vida en otros lugares, dice.

Adquiere nueva importancia dados los acontecimientos ocurridos desde el vuelo de Galileo. En 1990, no se sabía que existieran planetas orbitando estrellas distintas al Sol. Pasaron otros dos años antes de que los astrónomos anunciaran de manera concluyente la existencia del primer «exoplaneta» que orbita alrededor de una estrella muerta en rotación conocida como púlsar.⁴Y otros tres años antes de que fueran encontrados.⁵ El primero orbita alrededor de una estrella similar al Sol, 51 Pegasi. Hoy en día, los científicos conocen más de 5.500 exoplanetas, algunos de los cuales se parecen a cualquier cosa del sistema solar. Van desde “súper Tierras” con geología extraña y “mini-Neptunos” con atmósferas gaseosas hasta “Júpiter calientes”, planetas masivos que orbitan cerca de sus estrellas ardientes.

Cuando Sagan y sus colegas dirigieron a Galileo hacia la Tierra, inventaron un marco científico para buscar signos de vida en estos otros mundos, un marco que ha impregnado todas las búsquedas de tales biofirmas desde entonces. Kaltenegger todavía entrega el trabajo de Sagan a sus alumnos para mostrarles cómo hacerlo. La vida es la última inferencia, no la primera, que se hace al ver algo inusual en otro planeta, les dice. Las afirmaciones extraordinarias requieren pruebas extraordinarias.

La combinación adecuada para la vida

Esta lección no podría ser más relevante hoy, cuando los científicos se encuentran al borde de descubrimientos potencialmente revolucionarios, y quizás profundamente inquietantes, realizados por el poderoso Telescopio Espacial James Webb (JWST). El telescopio acaba de comenzar su exploración remota de las atmósferas de docenas de exoplanetas, en busca del mismo tipo de desequilibrio químico que Galileo observó en la atmósfera de la Tierra. Ya están comenzando a revelar indicios tempranos de firmas biológicas que pueden desviar a los científicos y al público.

Por ejemplo, el telescopio espacial James Webb ha detectado metano en la atmósfera de al menos un planeta. Este gas es un fuerte signo de vida en la Tierra, pero también puede provenir de volcanes y no requiere vida para existir. El oxígeno atrae la atención de los científicos porque la mayor parte es generado por la vida en la Tierra, pero también puede formarse mediante la división de la luz en moléculas de agua o dióxido de carbono. Encontrar la combinación adecuada de metano y oxígeno podría indicar que existe vida en otro planeta, pero ese mundo tendría que estar ubicado en una región templada, ni demasiado caliente ni demasiado fría. Es difícil obtener la combinación adecuada de ingredientes que sustentan la vida en un entorno propicio para la vida, dice Kaltenegger.

Lo mismo se aplica a otra mezcla interesante de gases atmosféricos. El mes pasado, los astrónomos que examinaron los datos del Telescopio Espacial James Webb informaron haber encontrado metano y dióxido de carbono en la atmósfera de un gran exoplaneta llamado K2-18 b. Sugirieron que el planeta podría tener océanos de agua cubriendo su superficie e insinuaron descubrimientos desconcertantes de sulfuro de dimetilo, un compuesto que proviene de la Tierra a partir del fitoplancton y otros organismos.⁶.

Los titulares se volvieron locos, ya que las noticias informaron posibles señales de vida en K2-18 b. Sin mencionar que la presencia de sulfuro de dimetilo se ha informado con poca confianza y necesita mayor validación. Además, prácticamente no se ha descubierto agua en este planeta. Incluso si existiera agua, podría estar situada en un océano tan profundo que sofocaría toda actividad geológica que pudiera sustentar una atmósfera templada.

Construyendo evidencia

Tales desafíos llevaron a Jim Green, ex científico jefe de la NASA, a proponer en 2021 un marco sobre cómo informar evidencia de vida extraterrestre.⁷. Una escala progresiva, del uno al siete, por ejemplo, puede ayudar a transmitir el nivel de evidencia de vida en un descubrimiento particular, afirma. Tal vez tenga una señal que podría ser causada por actividad biológica, lo que sería solo un punto en la balanza. Deberá seguir varios pasos más, como descartar la contaminación y obtener pruebas independientes de la intensidad de esa señal antes de poder llegar al nivel 7 y demostrar una verdadera detección de vida extraterrestre.

Puede llevar mucho tiempo. Un telescopio podría oler una molécula interesante y los científicos podrían debatir al respecto. Se puede construir otro telescopio para determinar el contexto de observación. Cada ladrillo de evidencia debe superponerse a otro, cada capa de mortero debe mezclarse con los argumentos, las dudas y el agnosticismo de muchos, muchos estudiosos. Esto se basa en el supuesto de que la vida en otro mundo es similar a la vida en la Tierra, que es el supuesto que subyace a las conclusiones extraídas de las observaciones de Galileo. «La incertidumbre podría durar años o décadas», dice Greenspun. A Sagan, que murió en 1996, le habría encantado.

El mismo año en que Galileo observó la Tierra, Sagan convenció a la NASA para que apuntara otra nave espacial en una dirección que la agencia no había planeado. Cuando la Voyager 1 pasó junto a Neptuno en su camino fuera del sistema solar, giró sus cámaras hacia la Tierra y capturó una imagen de una pequeña mancha brillando en el rayo de sol. Esto fue Imagen del famoso punto azul pálido. Lo que inspiró a Sagan a reflexionar en su libro de 1994. Pálido punto azul: «Esto está aquí. Este es el hogar. Estos somos nosotros».

Este píxel brillante y frágil ha remodelado la forma en que la humanidad concibe su lugar en el universo. También lo puede hacer Galileo en la búsqueda de vida en la Tierra, dice Kaltenegger: «Así podemos utilizar nuestro punto azul pálido como modelo para la búsqueda de vida en otros planetas».