La vida tal como la conocemos nunca se ha encontrado en ningún lugar de nuestro sistema solar o universo, que no sea en la Tierra. Pero eso no significa necesariamente que no esté disponible.

La misión Mars 2020 es la primera misión de la NASA con un componente astrobiológico explícito. Planeado para ser ejecutado en múltiples partes durante décadas, Mars 2020 y las misiones relacionadas tienen como objetivo ser las primeras en devolver muestras de otro planeta con el fin de examinarlas en busca de signos de vida.

Pero, ¿qué esperan encontrar los científicos? ¿Cómo sabrán si lo han encontrado o cuándo lo han encontrado? ¿Qué significa para la vida en la Tierra si se encuentra algo, y que significa si no lo es?

Para obtener información sobre estas preguntas, hablamos con Woody Fischer, profesor de geobiología y director asociado del Caltech Center for Autonomous Systems and Technologies. Fischer estudia las rocas antiguas de la Tierra en busca de signos de vida antigua.

¿Cuáles son las principales diferencias entre Marte y la Tierra? en términos de potencialmente albergar la vida?

Hay muchas cosas que hacen que Marte sea diferente, pero uno importante es que no es tectónicamente activo. En algunas formas, Marte puede ser incluso más adecuado que la Tierra para preservar las firmas de la vida temprana. La Tierra es tectónicamente activa, por lo que cualquier roca de principios de la historia del planeta, digamos que hace tres o cuatro mil millones de años, ahora ha sido enterrado a altas temperaturas y presiones, y esas condiciones pueden borrar cualquier pista sobre la vida que pueda haber contenido. La superficie marciana, por otra parte, es comparativamente inalterado por procesos superficiales como la tectónica o el poder erosivo del agua. Si Marte albergó vida hace tres o cuatro mil millones de años, podría ser evidencia de la vida más temprana en el sistema solar.

Sabemos que Marte solía ser mucho más húmedo y creemos que el agua es un componente bastante crítico para que la vida se desarrolle y prospere. De hecho, Se eligió el sitio de aterrizaje del cráter Jezero para Marte 2020 porque una vez tuvo un lago del tamaño del lago Tahoe. El agua funciona en las rocas los cambia, los altera después de su deposición. Pero ahora Marte está seco. Y la falta de agua significa que se han producido menos alteraciones. De hecho, Marte podría darnos una mejor oportunidad que la Tierra para responder preguntas sobre cómo era el sistema solar hace tres o cuatro mil millones de años.

Suponiendo que el complejo proceso de retorno de la muestra devuelve partes de la superficie marciana a la Tierra, ¿Qué buscarías en estas muestras?

Por supuesto, encontrar un fósil esquelético como los que se ven en los museos de historia natural de la Tierra sería un cambio de paradigma por completo. Pero anticipamos que si hubiera vida en Marte, habría sido microbiana, y los microbios no suelen dejar fósiles esqueléticos; Los registros raros de microbios en el registro de rocas de la Tierra son filamentos y cocoides que fueron sepultados por minerales.

Conocemos algunos factores que tienden a ser buenos registradores de la actividad biológica:básicamente en cualquier lugar donde se formen nuevos minerales como las sales de carbonato. Estos minerales pueden moldear y encapsular piezas de su entorno a medida que se forman y han conservado información fósil microbiana en la Tierra. Se teoriza que las sales de carbonato están en el cráter Jezero, por lo que estamos muy interesados ​​en recolectar cualquier muestra de carbonatos que encontremos para ver si estos conservan evidencia de textura de vida. También buscaríamos compuestos biomarcadores orgánicos, que son conjuntos de moléculas cuya producción es altamente desfavorable sin la ayuda de la biología; moléculas como el colesterol en nuestras propias células son ejemplos de esto.

Hay un montón de biofirmas propuestas. Muchos no son exclusivos de la vida, o diagnóstico de vida, pero sin duda lo sugiero, porque no podemos pensar en otra forma en que podrían hacerse sin una celda.

¿Cuáles son algunos ejemplos de esto?

Por ejemplo, los estromatolitos:estas telas de roca grumosas que están formadas en capas como una galleta escamosa. En la tierra, creemos que son el residuo fósil de redes pegajosas de bacterias llamadas esteras microbianas. Las esteras microbianas eran comunidades biológicas increíblemente importantes, incluso antes de que los animales evolucionaran en nuestro planeta. Durante la mayor parte de la historia de la vida, el registro es estromatolitos. Pero existen lagunas en nuestro conocimiento sobre cómo se fabrican, e incluso puede haber clases enteras de estromatolitos que resulten de procesos de crecimiento mineral independientes de la biología. ¿Qué pasa si se encuentra una estructura de estromatolito en Marte y no hay firmas orgánicas adicionales en ella? Buscar vida en Marte podría ayudarnos a abordar las lagunas en nuestra comprensión de los procesos que ocurren en nuestro propio planeta.

Por otra parte, conocemos algunos ejemplos del registro de rocas en la Tierra que podrían engañarlo. Si tuviera que mostrarles una sección delgada de ciertos tipos de rocas viejas bajo un microscopio, lo mirarías y dirías, "Oh, seguramente es una celda. Debe ser ". Y yo diría, "No, de hecho, sé que esto es de una roca metamórfica. Esto fue creado en condiciones de temperatura y presión que la vida no podía alcanzar ".

Algo que me entusiasma es que los investigadores han propuesto recientemente que podríamos buscar firmas de procesos prebióticos, los procesos físicos y químicos que son condiciones previas para que surja la vida. A partir de nuestros datos actuales, queda absolutamente claro que Marte albergaba entornos habitables, pero si estaban o no habitados es la siguiente cuestión. Otra forma de plantear esta pregunta es, ¿Hubo procesos que ocurrieron en esos entornos que tal vez fueron los precursores de algo que podría haber llevado a la vida? Existe esta oportunidad para decir bien, tal vez Marte nunca vivió, pero quizás empezó por ese camino. Tal vez comenzó con ese tipo de química prebiótica. Tal vez haya una química emocionante que sucedió o está sucediendo en ambientes superficiales en Marte, pero nunca llegó a la vida.

¿Qué procesos se consideran precursores de la vida?

Hay un montón de ideas paralelas sobre qué tipos de entornos y procesos fueron importantes para la génesis de la vida. Pero sabemos muy poco con certeza. Y hoy no se puede responder a la pregunta en los entornos terrestres modernos porque la vida es omnipresente y puede superar cualquier proceso prebiótico de este tipo. Pero tal vez pueda ver evidencia de estos procesos en un antiguo entorno de Marte. Imagínese si terminamos en Jezero en Marte y observamos que hay un montón de materia orgánica y podemos caracterizar algo de esa materia orgánica. Y tal vez parezca que algunas de las cosas que se hacen en condiciones de laboratorio bajo cierta configuración experimental, un sistema hidrotermal, o un ambiente de aguas termales, o un lago alcalino.

Existe esta oportunidad real para que descubramos algo asombroso de Marte, sino también para descubrir algo en Marte que damos por sentado en la Tierra. Tal vez haya formas abióticas de generar algunos de los materiales y texturas que suponemos que produce la vida en la Tierra.

¿Cómo llegaría la comunidad científica a un consenso para declarar, "¿Esto es un signo de una vida pasada?" ¿Existe una definición oficial de "vida"?

Imagina que encontramos un estromatolito. Habrá gente dentro y fuera del equipo que estará lista para declarar la victoria. "Eso es todo, encontramos la vida ". También habrá un grupo de personas que dirán:"Bien, espera un segundo. ¿Cómo sabemos que estamos tan seguros? "

Este ida y vuelta se llevará a cabo, Creo, a medida que descubrimos estos materiales. Ese tipo de diálogo va a ser muy importante durante este proceso.

La ciencia es tan sutil. Siempre es una discusión así. Con cada nueva observación y descubrimiento, viene la capacidad de preguntar un más detallado, más preciso, pregunta. En la actualidad, cuando hablamos de detección de vida, siempre hay advertencias, y si-entonces, y ese tipo de cosa. No siempre traducimos tan increíblemente bien al público. Pero creo que sería muy importante poder decir:"Mirar, aquí vemos materiales que asociamos con la vida, y vamos a tener que trabajar mucho para probar esto de una manera rigurosa, pero esto está más cerca que nunca de comprender si la vida está presente en un planeta que no sea el nuestro ".

¿Cómo cambiaría la presencia de vida en Marte cómo vemos la vida en la Tierra?

Imagina que puedes encontrar signos de vida antigua en Marte. Lo siguiente que querrá ver es si hay vida que ha persistido en el planeta hasta el día de hoy. Imagina que también lo encontramos. Lo siguiente que quieres saber es ¿Está relacionado con la vida en la Tierra? ¿Hasta qué punto nos recuerda a nosotros mismos o no? ¿Es un experimento completamente diferente? Independientemente de si evolucionó o no en Marte, a diferencia de ser parte de la panspermia, la idea de que la vida se extendió de alguna manera por todo el sistema solar en meteoritos o algo así, es realmente interesante.

Querríamos saber cuáles son los puntos en común entre la vida en Marte y la Tierra. ¿Cómo se reproduce la vida en Marte? ¿Cuáles son las reglas para estar vivo?

Imagina que encuentras algo como una celda. Eso podría decirle que la vida debe estar encerrada en una membrana. ¿Cómo recolectan energía estas células? Para las células de la Tierra, solo tres o más sabores de energía:los que se encuentran en enlaces de fosfoanhídrido como en el ATP [la molécula que proporciona energía para impulsar los procesos en los seres vivos], reacciones redox, y gradientes químicos de membrana:se han utilizado alguna vez, aunque tal vez hubo más en el pasado que no conocemos. ¿Era eso también cierto en Marte? ¿Descubrió la vida allí formas de aprovechar otras fuentes de energía que la vida no tiene en la Tierra?

Las preguntas que surgen a partir de ahí se vuelven realmente emocionantes, realmente rápido. E incluso si la panspermia termina siendo responsable de la vida tanto en la Tierra como en Marte, ¿Cuándo ocurrió eso? Sería absolutamente fascinante poder estudiar ese tipo de cosas. Tal vez podrían estudiarse junto con el envío de personas a Marte, porque quizás estamos a una década de hacerlo. A pesar de los enormes logros tecnológicos asociados con el envío de un rover como Perseverance al cráter Jezero, el tipo de investigación que puede hacer con una persona aún está más allá de lo que podemos lograr con un rover.