La guía esencial para demostrar que hemos encontrado vida extraterrestre.

La tarde del 7 de agosto de 1996 no es un momento que se quede grabado en la memoria de muchas personas. Pero si las cosas hubieran funcionado de otra manera, podría haber quedado grabado en nuestra memoria colectiva. A las 13.15 horas, el presidente estadounidense Bill Clinton salió al verde jardín sur de la Casa Blanca para hablar sobre la posible detección de vida en un meteorito marciano. "Si se confirma este descubrimiento, será seguramente uno de los conocimientos más sorprendentes sobre nuestro universo que la ciencia haya descubierto jamás", afirmó.

Pero no lo fue: se unió a una lista de afirmaciones no concluyentes sobre vida extraterrestre. Por supuesto, no tenemos que retroceder hasta la década de 1990 para encontrar otras afirmaciones similares: hace apenas unos años, el descubrimiento de gas fosfina en la atmósfera de Venus entusiasmó a los científicos. Y en 2017, Avi Loeb de la Universidad de Harvard dijo que el objeto interestelar 'Oumuamua era una pieza de tecnología extraterrestre.

Con una serie de nuevas misiones preparadas para devolver datos de mundos alienígenas, es probable que el ritmo de estos posibles descubrimientos se acelere. Entonces, ¿qué preguntas deberíamos hacernos cuando inevitablemente llega evidencia aparente de vida extraterrestre? En esta guía, analizaremos las formas más plausibles en las que podría aparecer por primera vez, desde débiles firmas químicas hasta microbios fosilizados. Piense en ello como una prueba científica: una escala móvil de qué tan cerca estarán los diferentes escenarios de demostrar que existe vida extraterrestre la próxima vez que los titulares proclamen que no estamos solos.

Escenario 1: Detectamos biofirmas en la atmósfera de un exoplaneta distante

Se publica la noticia de que un planeta a años luz de la Tierra tiene una atmósfera aparentemente plagada de gases que asociamos con la vida. Los titulares pregonan un “mundo respirable” e Internet se vuelve loco. Pero ¿qué deberíamos hacer con tal afirmación?

Esta es una de las formas más plausibles en las que podríamos ver por primera vez signos de vida extraterrestre, no a través de pequeños hombres verdes, sino a través de moléculas reveladoras en el aire. En la Tierra, la vida ha alterado radicalmente la atmósfera: los microbios, las plantas y las personas dejan huellas químicas. Si ocurre lo mismo en otros lugares, entonces los telescopios enfocados en exoplanetas podrían captar la radiación absorbida y emitida por las moléculas de gas exhaladas por organismos alienígenas que están presentes en las atmósferas de los exoplanetas.

Algunos gases son más sugerentes que otros. El dióxido de carbono y el vapor de agua, por ejemplo, pueden provenir de procesos tanto biológicos como geológicos. Otras, conocidas como biofirmas, son más difíciles de explicar sin la presencia de vida. Pero identificarlos (y demostrar que realmente apuntan a la biología) es más complicado de lo que parece.

Tomemos como ejemplo K2-18b, un planeta a unos 120 años luz de nosotros. En 2023, Nikku Madhusudhan de la Universidad de Cambridge y su equipo descubrieron signos provisionales de sulfuro de dimetilo (DMS) en datos del Telescopio Espacial James Webb (JWST). En la Tierra, el DMS es producido únicamente por el plancton marino y las bacterias.

Madhusudhan también encontró un segundo gas similar, disulfuro de dimetilo (DMDS), en datos de un instrumento diferente, lo que respalda los hallazgos originales de su equipo. Este año, un artículo encontró evidencia similar, aunque ligeramente más débil, de DMS, también a través del JWST. "Todavía no está en el nivel que queremos para afirmar que la detección es sólida", dice Madhusudhan. "Pero la señal ha aumentado, por lo que vamos en la dirección correcta. Necesitamos más datos".

Madhusudhan, por su parte, es optimista. "Estamos viendo señales tentativas de moléculas que se predijo que serían biomarcadores mucho antes de las observaciones, y eso es lo importante", dice.

Otros argumentan que datos como este son demasiado endebles para respaldar una afirmación de vida. Andrew Rushby, de Birkbeck, Universidad de Londres, construye modelos atmosféricos para probar cuán confiables son realmente tales detecciones. Uno de sus alumnos, Ruohan Liu, está investigando explicaciones alternativas para los hallazgos de Madhusudhan. Por ejemplo, muchos científicos suponen que K2-18b tiene agua líquida, lo que hace que los procesos biológicos sean más probables, pero que en última instancia pueden no ser ciertos. “Tal vez se parezca más a un mini Neptuno”, afirma Rushby, señalando que un planeta rico en gas también podría producir los mismos espectros.

Rushby y sus colegas incluso han propuesto un marco para evaluar posibles signos de vida basado en la probabilidad. En lugar de simplemente preguntar "¿Podría la vida hacer esto?", pregunta "¿Qué más podría?", sopesando diferentes explicaciones según la probabilidad y el contexto. Eso incluye la temperatura del planeta, el equilibrio químico y el tipo de estrella que orbita.

Madhusudhan reconoce la necesidad de actuar con cautela, pero rechaza la idea de que las firmas de gas siempre son insuficientes para demostrar que existe vida extraterrestre. Tratar la vida como una afirmación extraordinaria que requiere evidencia extraordinaria surge del prejuicio humano, dice. Después de todo, ¿en qué se diferencian las afirmaciones de vida de las de los objetos astrofísicos que no podemos ver directamente? "¿Cómo sabemos que hay un agujero negro en el centro de nuestra galaxia?" pregunta.

En última instancia, es probable que ninguna observación por sí sola respalde el caso de por vida. La prueba, si existe, se realizará por etapas, y tenemos algunas pautas sobre cómo funcionaría dicho proceso (consulte “Siete pasos para demostrar que existe vida extraterrestre”, más abajo).

Pero para hacer un caso realmente convincente a partir del aire caliente, Rushby dice que la detección de más gases producidos biológicamente en el mismo exoplaneta podría fortalecer los hallazgos, destacando el oxígeno y el metano como cruciales. Y necesitaremos varias observaciones, dice: “Cuantas más líneas de evidencia independientes podamos tener, mejor podremos descartar problemas sistemáticos como los de un telescopio específico que podrían estar engañándonos”.

Así que si, en un futuro no muy lejano, la atmósfera de un exoplaneta incendia Internet, mantén la calma. Unas cuantas bocanadas de algo sospechoso en el aire todavía no significan que haya vida ahí fuera. Pero sí significan que vale la pena mirar más detenidamente.

Potencial para detectar vida extraterrestre: 1/10.

Escenario 2: muestras de agua del océano de una luna helada contienen moléculas biológicas

En los próximos 50 años, la humanidad probablemente verá su primera misión de reconocimiento a la luna Europa de Júpiter o a la luna Encelado de Saturno. Estos mundos helados son especiales para los científicos porque esconden vastos océanos subterráneos debajo de sus cortezas heladas, potencialmente repletos de vida. También hay energía: el hidrógeno molecular que se forma cuando la roca y el agua interactúan podría alimentar a microbios alienígenas tal como lo hace en la Tierra. Un módulo de aterrizaje armado con un taladro podría extraer muestras de agua y potencialmente llevarlas de regreso a la Tierra.

Al mirar por el microscopio, podríamos ver criaturas desconocidas nadando en nuestras placas de Petri; idealmente, criaturas lo suficientemente extrañas como para descartar la posibilidad de contaminación.

Pero un viaje de ida y vuelta no es precisamente fácil: nuestra última misión, la Júpiter Icy Moons Explorer, tardará ocho años en llegar a Europa. Entonces, ¿qué pasaría si no necesitáramos traer una muestra de un mundo helado? ¿Y si pudiéramos detectar vida in situ?

Eso es lo que intenta hacer Nozair Khawaja, de la Universidad Libre de Berlín. Él y sus colegas están diseñando un instrumento para la próxima misión Europa Clipper de la NASA. Se basa en trabajos anteriores: en 2018, Khawaja y su equipo informaron del primer descubrimiento de compuestos orgánicos masivos y muy complejos de las columnas de Encelado.

No pudieron precisar exactamente qué eran las moléculas, pero parecían tener una estructura redonda, con cadenas de nitrógeno, oxígeno e hidrocarburos.

"Cuando juntamos todo esto, aparecieron compuestos candidatos a la búsqueda. Y uno de ellos es similar al ácido húmico", dice, refiriéndose a una sustancia orgánica en el suelo de la Tierra que se adhiere a los nutrientes y ayuda a alimentar a los microbios.

Pero hay un inconveniente: algunas moléculas orgánicas también pueden formarse cuando el hielo es golpeado por la radiación, y la superficie de Encelado recibe mucha de eso. Las moléculas podrían ser biológicas o simplemente ruido químico, aunque el último trabajo de Khawaja sugiere que es poco probable que sean lo último, ya que emergen del interior de la luna, que está protegido de la radiación.

No está claro si Europa tiene columnas de humo activas como las de Encelado, pero si es así, la nave espacial Europa Clipper volará a través de ellas. De lo contrario, rozará áreas donde los micrometeoritos han perforado el hielo y arrojado material enterrado desde abajo. Esta vez, los instrumentos a bordo serán más sensibles. El equipo de Khawaja los está diseñando para detectar combinaciones de aminoácidos y ácidos grasos que muestran quiralidad coincidente (esencialmente, la orientación de una molécula hacia la izquierda o hacia la derecha). En la naturaleza, la vida tiende a favorecer la utilización de una sola mano sobre la otra, produciendo patrones que rara vez surgen por sí solos. Todas estas señales, en combinación, mostrarían sin lugar a dudas que hay "potencial para la vida", afirma.

Hay otro desafío: la velocidad. Misiones anteriores como Cassini atravesaron columnas de humo de Encelado a 18 kilómetros por segundo, muchas veces más rápido que una bala, un ritmo que puede dañar moléculas como el ADN. "Las cosas pueden romperse en las cámaras de instrumentos y cosas así", dice Andrew Coates del University College London. Pero Khawaja dice que Europa Clipper apuntará a una velocidad menor de 3 a 6 km/s. "Esta es la velocidad que, a través de nuestros experimentos, creemos que puede darnos la molécula de ADN completa intacta, además de algunos fragmentos".

Por supuesto, después de todo esto, todavía nos quedaría sólo con una detección provisional de vida, que necesitaría ser respaldada por más misiones.

La investigación en la Tierra también será crucial. Khawaja está trabajando en un experimento para determinar si el núcleo de las lunas heladas podría albergar vida y cómo se puede expulsar el material desde abajo en forma de columnas, fortaleciendo los hallazgos futuros y haciendo predicciones que podríamos probar.

¿El resultado final? Si hay vida debajo del hielo, es posible que no lo sepamos con certeza hasta dentro de décadas, pero los fragmentos moleculares son un buen punto de partida.

Potencial para detectar vida extraterrestre: 4/10.

Escenario 3: Encontramos huellas de vida antigua en rocas de Marte

En este momento, un pedazo de Marte espera en un tubo de titanio sellado en el suelo polvoriento del cráter Jezero, después de haber sido escondido por el rover Perseverance a fines de 2024. Con solo 6 centímetros de largo, con manchas pálidas y descoloridas, parece corriente y corriente. Pero dentro de décadas, esta lutita podría regresar a la Tierra y ofrecer algunas de las pruebas más convincentes de vida más allá de nuestro planeta.

De todos los planetas del sistema solar, Marte sigue siendo nuestra mejor oportunidad para encontrar signos de antiguos microbios alienígenas. Está relativamente cerca y, en su juventud, estaba lleno de ríos, lagos y aguas subterráneas, todos los cuales podrían haber sustentado la vida. Es por eso que la campaña para traer muestras a la Tierra se considera uno de los esfuerzos científicos más importantes de las próximas décadas.

Aun así, una vez que la valiosa carga procedente de Marte llegue a la Tierra (probablemente en la década de 2030), seguiremos enfrentando preguntas difíciles. Tomemos como ejemplo la muestra de Jezero, apodada Cataratas de Cheyava. Fue descubierto en el lecho de un antiguo río y llamó la atención por sus motas blanqueadas. En la Tierra, se pueden formar manchas similares cuando los microbios utilizan hierro férrico para generar energía mediante la reducción del hierro.

"Tenemos varias líneas de evidencia que indican que este tipo de manchas blanqueadas en rocas rojas probablemente sean biológicas, al menos la mayor parte del tiempo. Pero, para ser honesto, no está claro, incluso en la Tierra", dice Sean McMahon, astrobiólogo de la Universidad de Edimburgo, Reino Unido. Las reacciones geoquímicas también pueden producirlos, aunque normalmente con calor, algo de lo que carece Marte, que hoy en día está helado. Pero los mundos extraterrestres también tienen químicas extraterrestres que podrían hacer posibles tales reacciones. Las manchas no servirán de prueba.

También se han encontrado moléculas orgánicas, los componentes básicos de la vida, en la muestra de las cataratas Cheyava. Pero Perseverance no puede determinar exactamente cuáles son. Sólo una vez que las muestras se estudien en laboratorios terrestres podremos desentrañar los detalles.

Una cosa que los científicos buscarán son lípidos policíclicos, moléculas grasas de las membranas celulares hechas de carbono, hidrógeno y oxígeno. Estos tienen más probabilidades de sobrevivir que las moléculas frágiles como el ADN. Incluso el número de átomos de carbono en los ácidos grasos podría ser revelador: la vida tiende a favorecer los números pares. Si bien es posible que los organismos marcianos no sigan esta regla, es probable que los procesos vivos y no vivos dejen patrones diferentes.

Aún así, nada sería definitivo. Después de todo, se han encontrado aminoácidos en entornos inhabitables como los cometas y el espacio interestelar. Para tener confianza, necesitaríamos múltiples líneas de evidencia de diferentes misiones.

Coates cree que el próximo rover Rosalind Franklin de la Agencia Espacial Europea podría proporcionar precisamente eso. "Creo que la combinación de traer cosas de regreso y Rosalind Franklin podrían ser las dos cosas que necesitamos para detectarlas", dice.

El rover, que se lanzará en 2028, podrá perforar a dos metros de profundidad, donde hay más posibilidades de encontrar vida, ya que la superficie está bombardeada con radiación. A diferencia de Perseverance, llevará un espectrómetro de masas capaz de detectar aminoácidos y moléculas complejas, y evaluará su quiralidad.

A partir de ahí, podrá excluir las señales provenientes de la Tierra, ya que sabemos que la quiralidad y las proporciones de isótopos (elementos con diferente número de neutrones en el núcleo) del nitrógeno y del carbono son diferentes en Marte.

Si se encuentran señales de vida, el siguiente paso sería hacer predicciones que podamos probar. "De ello se deduce que estas características [biológicas] deberían encontrarse sólo en partes del medio ambiente que fueran habitables", dice McMahon. Sería suficiente para justificar más misiones de retorno de muestras, tal vez desde otras partes del planeta, en lugares que alguna vez estuvieron protegidos e inundados de agua, como la llanura de Hellas Planitia, o vecindarios marcianos que creemos que son completamente hostiles a la vida, como la cima de volcanes masivos como Olympus Mons.

Entonces, cuando se trata de Marte, es posible que tengamos nuestras primeras pistas reales dentro de una década. ¿Pero una conferencia de prensa en el césped de la Casa Blanca? Para eso todavía podrían faltar 20 o 30 años.

Potencial para detectar vida extraterrestre: 6/10.

Temas: