Un grupo de investigadores ha concluido que las formas de vida compleja, como el ser humano, podrían ser muy raros a lo largo y ancho del universo. El principal problema podría estribar en la toxicidad de los gases presentes en una atmósfera en la zona habitable…

La zona habitable de la vida compleja

A día de hoy, la impresión es que la vida debería ser muy abundante en el universo. El razonamiento es lógico. Estamos compuestos por los elementos más comunes del cosmos. No hay nada especial sobre el Sol, ni sobre la Tierra. Así que parece lógico suponer que, por extensión, no debe haber nada especial sobre la aparición de la vida en nuestro planeta. No solo eso, podemos calcular cuántas civilizaciones podría existir en el universo con la popular ecuación de Drake (aunque, todo sea dicho, es un ejercicio de imaginación más que una ecuación real).

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Recreación artística del exoplaneta Kepler 62f. Crédito: NASA Ames/JPL-Caltech

Pero, por otro lado tenemos la archiconocida paradoja de Fermi. A pesar de la supuesta abundancia de la vida en el universo, parecemos estar solos. ¿Cómo podemos explicar una discrepancia tan grande? Puede que la respuesta la haya aportado un grupo de investigadores con un nuevo estudio. En él, se han centrado en el familiar concepto de la zona habitable. Esa región, en torno a una estrella, en la que un planeta podría tener agua líquida en su superficie. La Tierra está, lógicamente, dentro de la zona habitable del Sol. Igual que Venus y Marte.

Pero de los tres, solo nuestro planeta tiene condiciones apropiadas para, ya no la vida compleja, sino la vida en sí misma. Venus es un lugar infernal y Marte es demasiado seco y frío para ser compatible con la vida tal y como la conocemos. A esto, hay que sumar un factor más que apuntan los investigadores. La presencia de gases tóxicos, en la atmósfera de un planeta, lo haría inhabitable para la vida compleja que conocemos. Eso les lleva a definir una zona habitable mucho más estricta, teniendo en cuenta la toxicidad de una atmósfera…

Unas condiciones mucho más duras de lo creído

La descripción básica de la zona habitable no es mala. Al contrario, se cree que describe los requisitos de microbios y formas de vida básicas. Pero, para una criatura compleja, como los animales (incluyendo seres humanos), la presencia de agua líquida es solo uno de los ingredientes necesarios. Al incluir la composición de la atmósfera, y la proporción de gases que podríamos esperar encontrar, encontramos un escenario que resulta mucho más pesimista. En algunos casos, encontramos que ni siquiera habría zona habitable para vida compleja.

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Recreación artística de Kepler-186f. Crédito: NASA Ames/SETI Institute/JPL-Caltech

Es, como dicen los investigadores, la primera vez que se tiene en cuenta los límites fisiológicos, de la vida en la Tierra, para entender la distribución de vida compleja en otros lugares del cosmos. Así, se plantea el concepto de zona habitable para la vida compleja. La zona segura en la que es plausible que puedan darse ecosistemas tan ricos y complejos como los de la Tierra en la actualidad. En el estudio, se observa que un entorno así no puede existir en la mayor parte de una zona habitable (que siga la definición tradicional).

Con la ayuda de modelos por ordenador, han estudiado cómo serían las condiciones atmosféricas de diferentes planetas. El primer gas a tener en cuenta fue el dióxido de carbono. Un gas letal si se encuentra en cantidades muy altas. Pero, por otro lado, un elemento imprescindible para los plantas más alejados de su estrella. Es un gas de efecto invernadero muy potente, que permite mantener las temperaturas por encima del punto de congelación del agua. También aquí, en la Tierra. Cuanto más nos alejemos en la zona habitable, peor…

Una concentración de gases letal para la vida compleja

Porque, en el caso de un planeta en el borde exterior de la zona habitable, un planeta necesitaría decenas de miles de veces más dióxido de carbono que la Tierra. Es una cifra muy por encima de lo que un ser humano, y la vida animal, puede soportar. De esta manera, los investigadores concluyen que, solo por la toxicidad del dióxido de carbono, no deberíamos esperar encontrar formas de vida animal sencillas en más de la mitad de la región de una zona habitable tradicional. Para animales más complejos (como los humanos) esa región es todavía más pequeña.

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Este concepto artístico muestra la posible superficie de TRAPPIST-1f. Crédito: NASA/JPL-Caltech

Disminuye hasta solo la tercera parte de la franja habitual de una zona habitable. Pero, por si no fuera suficiente, en torno a ciertas estrellas ni siquiera habría una franja segura. Es el caso de Próxima b (que orbita en torno a Próxima Centauri, la estrella más cercana al Sol). y los planetas que giran en torno a TRAPPIST-1. Estos astros emiten una radiación ultravioleta muy intensa, provocando una gran concentración de monóxido de carbono. Es otro gas mortífero, porque se combina con la hemoglobina en la sangre animal (que transporta el oxígeno por todo el cuerpo).

Basta una pequeña cantidad de monóxido de carbono para que las células perezcan por falta de oxígeno. En la Tierra, el monóxido de carbono no se puede acumular porque nuestro Sol, más brillante y caliente, desencadena reacciones químicas en la atmósfera que lo destruyen rápidamente. Eso sí, los investigadores concluyen que, aunque este entorno sería nefasto para la vida compleja, la vida microbiana sí sería capaz de proliferar en un planeta rico en monóxido de carbono. Algo que no es demasiado sorprendente si tenemos en cuenta los organismos extremófilos.

La necesidad de estudiar atmósferas en buscas de vida compleja

No tenemos, en estos momentos, la capacidad de visitar ninguno de los exoplanetas descubiertos. Incluso con las naves más rápidas de la actualidad, el viaje a Próxima Centauri nos llevaría más de 50 000 años. Así que la única posibilidad es estudiar sus atmósferas, con la ayuda de telescopios, para intentar detectar la abundancia de diferentes gases. Así se podrá entender cuál es su composición. El estudio, en ese sentido, permite decidir mejor qué planetas pueden ser descartados. Puede que muchos planetas parezcan, a priori, habitables.

La Tierra es el único planeta que conocemos que alberga vida compleja.
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La Tierra, vista el 6 de julio de 2015, desde una distancia de 1,5 millones de kilómetros. Crédito: NASA

Pero, al analizar su atmósfera, se observe que tienen niveles de monóxido o dióxido de carbono demasiado altos para poder permitir el desarrollo de vida compleja. Estos hallazgos serán vitales para que las próximas misiones puedan elegir mejor sus objetivos. Por ejemplo, el oxígeno es esencial para la vida compleja y puede detectarse a distancia. Así que un paso importante es comprender hasta qué punto abunda en otras atmósferas. En el Sistema Solar, no hay ningún objeto que se pueda estudiar que pueda albergar vida y se pueda estudiar a distancia.

En el caso de Encélado o Europa, la vida se podría encontrar bajo la capa de hielo de la superficie. Así que la única forma es analizar planetas de otras estrellas. El estudio hace ver que la Tierra es más especial y única de lo que podríamos pensar. Un recordatorio, como dicen los investigadores, de que es el único planeta, en el universo, que es capaz de albergar vida humana. Puede que pase mucho tiempo hasta que descubramos la existencia de otro mundo que también sea compatible. Si es que existe. Por si nos faltaban motivos para protegerlo…

Estudio

El estudio es E. Schwieterman, C. Reinhard et al.; «A Limited Habitable Zone for Complex Life». Publicado en la revista The Astrophyisical Journal el 10 de junio de 2019. Puede ser consultado en este enlace.

Referencias: Phys