Los ambientes más extremos en donde la vida extraterrestre puede ser encontrada

Los ambientes más extremos en donde la vida extraterrestre puede ser encontrada
por George Dvorsky

Crédito: superbwallpapers.com

Puede haber un máximo de 100 millones de mundos habitables en la Vía Láctea. Pero, ¿cuáles son, exactamente, los requisitos para la vida? ¿Y cuáles son las condiciones ambientales extremas que la vida puede manejar? Una nueva lista de verificación para la habitabilidad de los exoplanetas intenta responder a estas preguntas.

Los astrobiólogos tienen una manera muy vaga y radical de clasificar a los planetas potencialmente habitables: si un exoplaneta tiene una superficie rocosa y si es capaz de sostener agua líquida, se lo considera potencialmente habitable.

Eso es totalmente insuficiente, por lo que el científico espacial de la NASA Christopher P. McKay decidió llegar a algunos parámetros más específicos. Usando la vida en la Tierra como un modelo, e inspirándose en la forma extraordinaria en que parte de esta vida se ha adaptado a las condiciones más duras, se le ocurrió la siguiente lista de verificación -una que muestra, de modo bastante alentador, hasta qué extremo la vida extraterrestre puede llegar.   

Rango de temperatura

Nuestras concepciones actuales de los orígenes de la vida no pueden ayudarnos a escapar de un hecho irrenunciable: la vida necesita agua líquida con el fin de prosperar y sobrevivir. Aquí en la Tierra, es la exigencia ecológica común para la vida. En consecuencia, la temperatura de un exoplaneta es el primer parámetro que deben tener en cuenta los astrobiólogos -tanto por su influencia en el agua líquida y porque se puede estimar a partir de modelos orbitales y climáticos de los sistemas exoplanetarios.

Según McKay, la vida puede crecer y reproducirse a temperaturas tan bajas como -15° C (5° F) y tan altas como 122° C (250° F). Ese es un muy generoso -y alentador- rango. Y para garantizar el buen estado de las aguas, los exoplanetas deben tener una presión mayor de ~ 0,01 atmósferas.

La disponibilidad de agua

Pero la vida también requiere una cantidad mínima de agua líquida para sobrevivir. Como se ha demostrado en los desiertos de la Tierra, la vida necesita muy poca agua. McKay señala que las cianobacterias fotosintéticas y líquenes son capaces de sobrevivir a algunas de las condiciones más desfavorecidas con el agua; algunos de ellos viven debajo de las rocas traslúcidas en los desiertos, sobreviviendo con tan poco como unos pocos días de lluvia o niebla cada año.

"No es necesario un Océano Pacífico", señala McKay en un artículo del New Scientist. "Un planeta como el mundo de ficción en Dune sería habitable, aunque puede que no tenga gusanos de arena".

En consecuencia, McKay dice que la disponibilidad de agua sólo tiene que ser de un par de días por año de lluvia, niebla, nieve o de una humedad relativa superior al 80%. Una vez más, parámetros muy generosos. 

Acceso a la energía

La energía para la vida puede venir del calor generado por los procesos geotérmicos o de la luz de la estrella central de un exoplaneta. Pero McKay afirma que la vida basada en la energía química derivada geotérmicamente sería, en virtud de la producción de energía escasa y baja, siempre pequeña y globalmente insignificante. En cuanto a la cantidad mínima de luz, los estudios demuestran que la vida puede prosperar en notablemente bajos niveles de exposición.

De hecho, incluso en la órbita de Plutón, los niveles de luz superan los niveles mínimos requeridos por un factor de alrededor de 100 veces! Además, la baja luminosidad de las enanas rojas que irradian en el infrarrojo podrían apoyar la fotosíntesis utilizando un mecanismo de tres o cuatro fotones en lugar del sistema de dos fotones utilizado en las plantas de la Tierra. 

No demasiada UV y radiación

También tenemos que tener en cuenta las cosas que son malas para la vida, como la luz ultravioleta (UV) y la radiación. Sin embargo, las dosis que pueden ser toleradas por muchos microorganismos es, en palabras de McKay, "asombrosamente altas dados los niveles naturales de radiación en el medio ambiente". El análisis de Deinococcus radiodurans, un heterótrofo del suelo bien estudiado, muestra que la vida puede evolucionar con algunas tolerancias más bien extremas. Lo que es más, los exoplanetas no requieren un campo magnético para ser habitables. McKay escribe:

Cualquier campo plausible no desviaría los rayos cósmicos, porque estas partículas son demasiado enérgicas. Estas partículas se detienen principalmente por la masa de la atmósfera o por la superficie de los materiales.

Así que de nuevo, una buena noticia en términos de habitabilidad ampliada. 

Requisitos de nitrógeno

La vida también necesita una fuente de nitrógeno; después del carbono, que es el elemento más importante que se necesita para la vida. Los estudios han demostrado que los microorganismos requieren un mínimo de 1-5 x 10-3 atmósferas para la fijación del N2. Una serie de procesos energéticos puede convertir el N2 en nitrato (incluso en atmósferas de CO2), como auroras, relámpagos y volcanes.

Requisitos de oxígeno

Y por supuesto, está el oxígeno para considerar. La vida multicelular en la Tierra depende de ello -y, de hecho, el surgimiento de la vida compleja en la Tierra se ha correlacionado con el aumento de los niveles de oxígeno. Organismos simples no requieren una gran cantidad, pero si nos vamos a encontrar con vida compleja, McKay dice que tendremos que mirar en entornos con 0,01 atmósferas de oxígeno. También, los planetas con esta concentración podrían indicar la presencia de vida fotosintética. 

En resumen

Desde el artículo de McKay, que aparece ahora en PNAS:

Nuestra comprensión de la vida en los exoplanetas y exolunas debe basarse en lo que sabemos sobre la vida en la Tierra. El agua líquida es el requisito ecológico común para la vida de la Tierra. La temperatura en un exoplaneta es el primer parámetro a considerar, tanto por su influencia en el agua líquida y porque se puede estimar a partir de modelos orbitales y climáticos de los sistemas exoplanetarios. La vida necesita un poco de agua, pero los desiertos demuestran que incluso un poco puede ser suficiente. Sólo se requiere una pequeña cantidad de luz de la estrella central que sea proporcionada para la fotosíntesis. Algo de nitrógeno debe estar presente para la vida y la presencia de oxígeno sería un buen indicador de la fotosíntesis y de la vida, posiblemente compleja.

Considerando Titán

Titán, Tritón y nuestra Luna, a la misma escala (Crédito: astronomynotes.com)

 
Dicho todo esto, hay un lugar en nuestro sistema solar que podría cambiar esta lista. Desde New Scientist:

La luna de Saturno Titán tiene una atmósfera, líquidos en la superficie e incluso un ciclo de tiempo. Pero en lugar de agua, sus líquidos son el metano y el etano, y su atmósfera es una bruma asfixiante de nitrógeno y metano. Pero Titán también ha mostrado evidencia de que tiene moléculas complejas que pueden constituir los elementos fundamentales para la vida. "Titán es un pequeño recordatorio de que hay tal vez más cosas en el Cielo y la Tierra de lo que podemos imaginar, como dijo Hamlet. Es un cuento con moraleja", dice McKay. "Si descubrimos algo nuevo, vamos a tener que volver a escribir este capítulo".

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Modificado por orbitaceromendoza