La vida en la Tierra se puede detectar desde el espacio

Desde los primeros albores de la intuición y la inteligencia, nuestra especie se ha preguntado qué hay ahí arriba, en el cielo nocturno, y si estaremos solos en este enorme universo. Ésta ha sido desde siempre una pregunta que sólo podía plantearse en términos filosóficos. La nuestra es quizás la primera generación que tiene a su alcance encontrar una respuesta. Los recientes avances en la detección y caracterización de planetas extrasolares (planetas en torno a otras estrellas) nos hacen pensar que la respuesta es ahora solamente una cuestión de tiempo y, cómo no, de financiación.

Las últimas dos décadas han sido testigos del descubrimiento de cientos de planetas extrasolares. Aunque la mayoría de los planetas detectados son gigantes gaseosos, poco a poco nos acercamos a la detección de planetas rocosos similares al nuestro. Cuando los encontremos, los esfuerzos se concentrarán en determinar la posible presencia de vida.

El desequilibrio químico en la atmósfera terrestre es una huella ineludible de la presencia de actividad biológica

Un científico que nos observara desde una estrella lejana no tendría ninguna duda en identificar a nuestro planeta como rebosante de vida

La Tierra se formó hace unos 4,500 millones de años y la vida, en sus formas más primitivas, apareció sobre su superficie hace unos 3.800 millones de años, casi tan pronto como las condiciones del entorno permitieron su aparición. Con este único precedente, sería fácil creer que la vida aparecerá siempre que las condiciones lo permitan, pero un único caso no es una buena estadística (qué interesante resultaría por cierto, si descubriéramos que Marte albergó vida alguna vez.) Para resolver esta cuestión necesitamos observar decenas de planetas donde existen las condiciones adecuadas (determinadas por el tamaño del planeta, distancia a su estrella y demás) para que la vida pueda aparecer y ver en cuántos de estos mundos se desarrolla. ¿Pero cómo detectaremos la presencia de vida sin necesidad de recibir un mensaje alienígeno interestelar?

La vida no sólo depende e interacciona con su medio sino que además puede alterarlo. Hace unos 2.000 millones de años, la aparición de las cianobacterias provocó uno de los mayores cambios que nuestro planeta ha conocido: un incremento masivo de la concentración de oxígeno en la atmósfera. Las cianobacterias fueron las primeras algas en usar la fotosíntesis oxigénica, predominante en las plantas actuales, con el resultado final de la transformación de dióxido de carbono atmosférico en oxígeno. Hoy en día, el 21% de las moléculas de nuestra atmósfera son de oxígeno. Pero la alteración que produce la vida en el medio no es necesariamente permanente: sin la presencia de seres vivos estos gases se recombinarían entre ellos y algunos prácticamente desaparecerían. Por eso decimos que nuestra atmósfera se encuentra en desequilibrio químico. Este desequilibrio es una huella ineludible de la presencia de actividad biológica en nuestro planeta, probablemente la única huella claramente visible desde una distancia astronómica.

La mejor oportunidad para caracterizar la atmósfera de un planeta es durante un tránsito, 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 atmósfera planetaria y esta luz se ve modificada por los compuestos químicos que esa atmósfera contiene. Analizando la luz de la estrella durante y después de que el planeta transite por ella, se obtiene el espectro de transmisión (la distribución de colores) del planeta, que nos permite estudiar qué elementos están presentes en su atmósfera. Recientemente hemos estudiado el espectro de transmisión de la Tierra mediante un eclipse de Luna. Durante el eclipse, solamente la luz solar que atraviesa la atmósfera terrestre puede llegar a la zona más oscura de sombra que la Tierra proyecta sobre la Luna, la umbra. Estudiando la luz umbral reflejada en la Luna podemos recrear la observación de un transito de la Tierra frente al Sol.

Mediante estas observaciones podemos fácilmente detectar la presencia de oxígeno, agua, ozono, dióxido de carbono y metano en nuestra atmósfera. Sorprendentemente, algunos gases de origen biológico, como el metano (apenas presente en la atmósfera), muestran rasgos mucho más destacados de lo que los modelos predecían. Un científico que nos observara desde una estrella lejana no tendría ninguna duda en identificar a nuestro planeta como rebosante de vida. Así pues, la caracterización de atmósferas de planetas extrasolares, y la búsqueda de vida fuera del Sistema Solar, pueden resultar más fáciles 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 serían indicadores de vida inteligente). Sin embargo, estos compuestos son tan poco abundantes que será muy difícil detectarlos jamás en un planeta extrasolar. Otro biomarcador interesante es la combinación de colores que introducen las plantas cuando la luz se refleja en sus hojas. Aunque éste es un rasgo muy débil, resulta muy interesante, puesto que sería un indicador de que la vida en ese planeta habría pasado ya por un largo proceso evolutivo.

Hoy en día se están dedicando muchos esfuerzos al diseño de instrumentación 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 más de una sorpresa, porque probablemente no todos los exoplanetas habitables serán igual al nuestro. De momento, las observaciones de la Tierra serán nuestra medida de referencia para la búsqueda de vida en torno a las estrellas de nuestra galaxia. Este antropocentrismo del siglo XXI es nuestro punto de partida hacia lo desconocido.

Enric Pallé es investigador en el Instituto de Astrofísica de Canarias