La astrobiología se enfrenta a un problema numérico, desde el punto de vista estadístico, para saber con certeza sobre si podría haber vida en otros lugares de la Vía Láctea. Haría falta conocer muchos más planetas de los que se han descubierto hasta el momento…
La astrobiología tiene un problema numérico…
Los programas de telescopios espaciales no solo son grandes obras de ingeniería. También dependen de la estadística, al igual que sucede con otras muchas ramas de la astronomía. El problema con la estadística es que, para obtener una respuesta clara, hacen falta muchas muestras. De momento, no se ha logrado encontrar muestras de planetas con vida alienígena. Es todavía más difícil demostrar que las señales que podrían estar causadas por vida alienígena no están provocadas por algún otro proceso no biológico. Ese es el argumento del que parte un nuevo estudio de David Kipping.
Curiosamente, Donald Rumsfeld, antiguo secretario de Defensa de EE. UU., quizá lo definiese de la mejor manera posible: las incógnitas desconocidas (Unknown Unknowns, en inglés). No importa si se trata de la posibilidad de que hubiese armas de destrucción masiva en Irak (que era a lo que se refería Rumsfeld) o de la posibilidad de que haya vida en planetas alienígenas. Esas incógnitas desconocidas son una de las cosas más difíciles de gestionar en estadística. En el ámbito de la astrobiología, esas incógnitas llegan en forma de falsos positivos.
Ha habido algunos anuncios de falsos positivos de vida en otros planetas. Desde la creencia de que había canales en Marte hasta la fosfina en la atmósfera de Venus. Algo que, después, se demostró que era consecuencia de procesos abióticos. Pero todavía quedan muchas cosas que podrían parecer una prueba concluyente. Algo que los astrobiólogos interpretarían como una señal clara de vida y que después se entendería que, en realidad, era el resultado de una tormenta eléctrica en una nube de metano. O algún otro fenómeno estadísticamente improbable similar.
La utilidad de la estadística bayesiana
En la estadística bayesiana, que utilizan la mayoría de astrónomos, cuando no se conoce la probabilidad de que algo suceda, se usa algo que se conoce como prior no informativo. En esencia, lo que implica, en este contexto, es que no se sabe lo común que es la vida, y tampoco se tiene una idea de lo probable que es que esa señal sea producto de algún proceso desconocido y, por tanto, sea de origen no biológico. El problema, como muestra David Kipping en su artículo, es que, al hacer esto, las matemáticas se descontrolan con mucha facilidad.
Para alcanzar un factor bayesiano de 10, es decir, que la evidencia a favor de la vida sea diez veces más fuerte que la evidencia en contra, el número de planetas que habría que estudiar va desde 12 366 (como mínimo) hasta un máximo de 44 billones. Hay que tener en cuenta que todos esos planetas deben tener la misma firma que se está estudiando (porque así lo pide la estadística). También hay que tener en cuenta que, por ahora, solo se han confirmado unos 6200 exoplanetas. Es decir, habría que duplicar la cifra total… y todos los exoplanetas deberían tener la misma señal de posibles biofirmas.
Si se cumpliesen esos requisitos, se podría pensar en tener la base para una detección clara de vida. El problema es que, como explica Kipping, es algo que no va a pasar pronto. Pero ofrece una solución que resulta de lo más intrigante: pruebas A/B. Para hacer esto en el análisis de exoplanetas, sugiere dividir un grupo de exoplanetas con la misma señal interesante en dos grupos, pero con una característica muy importante: los dos grupos deben tener la misma cantidad de falsos positivos. Eso significaría que, desde el punto de vista de las matemáticas, esas incógnitas se cancelarían.
Un problema numérico que la astrobiología no puede resolver a corto plazo
Eso haría que la comparación entre los dos grupos fuese más directa. Desde el punto de vista matemático, es un planteamiento muy elegante, pero que se enfrenta a un gran obstáculo: ¿cómo se puede encontrar dos grupos de planetas en los que la vida se comporte de forma diferente, pero la química que podría estar provocando esas señales se comporte exactamente igual en todos los planetas? La probabilidad de que suceda es casi tan remota como que encontremos 44 billones de exoplanetas en los próximos 25 años.
Así que parece que los 25 exoplanetas que se espera estudiar con el Telescopio de Mundos Habitables (HWO, por sus siglas en inglés) cuando se lance en algún momento de la década de 2040, serían una cifra ínfima en el enorme mar de datos necesarios para tener una prueba irrefutable de que hay vida en otro planeta. Kipping, sin embargo, cree que no habrá que esperar tanto. Tarde o temprano, alguien tendrá un planteamiento ingenioso en mente para resolver el problema. Sin algo así, es difícil esperar que se logre esa confirmación a corto plazo.
Pensando en plazos mucho más largos, naturalmente, será cuestión de tiempo llegar a las cifras necesarias. Es un ejemplo fantástico de por qué la búsqueda de mundos habitables puede ser mucho más larga de lo que pensamos. Aunque se han descubierto más de 6000 exoplanetas, no todos se pueden estudiar. No todos tienen señales que puedan invitar a pensar en que estén habitados. Así que la muestra de mundos conocidos tiene que crecer muchísimo más… a menos que alguien logre dar con un método alternativo más efectivo.
Estudio
El estudio es D. Kipping; «The Catastrophic Consequences of Agnosticism for Life Searches and a Possible Workaround». Publicado en arXiv, puede consultarse en este enlace.
Referencias: Universe Today
