En 2015, El entonces científico jefe de la NASA, Ellen Stofan, declaró que, "Creo que tendremos fuertes indicios de vida más allá de la Tierra en la próxima década y evidencia definitiva en los próximos 10 a 20 años". Con múltiples misiones programadas para buscar evidencia enemiga de vida (pasada y presente) en Marte y en el sistema solar exterior, esto difícilmente parece una valoración poco realista.

Pero por supuesto, encontrar evidencia de vida no es tarea fácil. Además de las preocupaciones sobre la contaminación, También están los peligros que conlleva operar en entornos extremos, lo que sin duda implicará buscar vida en el sistema solar. Todas estas preocupaciones se plantearon en una nueva conferencia de FISO titulada "Hacia la secuenciación in situ para la detección de vida", presentado por Christopher Carr del MIT.

Carr es un científico investigador del Departamento de Tierra del MIT, Ciencias Atmosféricas y Planetarias (EAPS) e investigadora del Departamento de Biología Molecular del Hospital General de Massachusetts. Durante casi 20 años, se ha dedicado al estudio de la vida y su búsqueda en otros planetas. De ahí que también sea el investigador principal científico (PI) del instrumento de Búsqueda de Genomas Extraterrestres (SETG).

Dirigido por la Dra. Maria T. Zuber, profesora de geofísica E. A. Griswold en el MIT y jefa de EAPS, el grupo interdisciplinario detrás de SETG incluye investigadores y científicos del MIT, Caltech, Universidad de Brown, arvard, y Claremont Biosolutions. Con el apoyo de la NASA, el equipo de SETG ha estado trabajando hacia el desarrollo de un sistema que pueda realizar pruebas de vida in situ.

Introduciendo la búsqueda de vida extraterrestre, Carr describió el enfoque básico de la siguiente manera:

"Podríamos buscar la vida como no la conocemos. Pero creo que es importante comenzar desde la vida tal como la conocemos, para extraer tanto las propiedades de la vida como las características de la vida, y considerar si también deberíamos buscar la vida tal como la conocemos, en el contexto de la búsqueda de vida más allá de la Tierra ".

Con este fin, El equipo de SETG busca aprovechar los desarrollos recientes en las pruebas biológicas in situ para crear un instrumento que pueda ser utilizado por misiones robóticas. Estos desarrollos incluyen la creación de dispositivos portátiles de prueba de ADN / ARN como el MinION, así como la investigación del secuenciador de biomoléculas. Interpretada por la astronauta Kate Rubin en 2016, esta fue la primera secuenciación de ADN que tuvo lugar a bordo de la Estación Espacial Internacional.

Sobre la base de estos, y el próximo programa Genes in Space, que permitirá a las tripulaciones de la ISS secuenciar e investigar muestras de ADN en el sitio, el equipo de SETG está buscando crear un instrumento que pueda aislar, detectar, y clasificar cualquier organismo basado en ADN o ARN en entornos extraterrestres. En el proceso, permitirá a los científicos probar la hipótesis de que la vida en Marte y otros lugares del sistema solar (si existe) está relacionada con la vida en la Tierra.

Para romper esta hipótesis, Es una teoría ampliamente aceptada que la síntesis de compuestos orgánicos complejos, que incluyen nucleobases y precursores de ribosa, ocurrió temprano en la historia del sistema solar y tuvo lugar dentro de la nebulosa solar a partir de la cual se formaron todos los planetas. Estos compuestos orgánicos pueden haber sido luego entregados por cometas y meteoritos a múltiples zonas potencialmente habitables durante el período del Bombardeo Intenso Tardío.

Conocido como litopansermia, esta teoría es un ligero giro a la idea de que la vida se distribuye en todo el cosmos por los cometas, asteroides y planetoides (también conocidos como panspermia). En el caso de la Tierra y Marte, La evidencia de que la vida podría estar relacionada se basa en parte en muestras de meteoritos que se sabe que llegaron a la Tierra desde el Planeta Rojo. Estos fueron en sí mismos el producto de asteroides que chocaron contra Marte y lanzaron eyecciones que finalmente fueron capturadas por la Tierra.

Al investigar lugares como Marte, Europa y Encelado, los científicos también podrán adoptar un enfoque más directo cuando se trata de buscar vida. Como explicó Carr:

"Hay un par de enfoques principales. Podemos adoptar un enfoque indirecto, mirando algunos de los exoplanetas recientemente identificados. Y la esperanza es que con el telescopio espacial James Webb y otros telescopios terrestres y telescopios espaciales, que estaremos en condiciones de comenzar a obtener imágenes de las atmósferas de los exoplanetas con mucho mayor detalle de lo que la caracterización de esos exoplanetas ha [permitido] hasta la fecha. Y eso nos dará alta gama le dará la capacidad de mirar muchos mundos potenciales diferentes. Pero no nos permitirá ir allí. Y solo tendremos evidencia indirecta a través de, por ejemplo, espectros atmosféricos ".

Marte, Europa y Encelado presentan una oportunidad directa para encontrar vida, ya que todos han demostrado condiciones que son (o fueron) propicias para la vida. Mientras que existe amplia evidencia de que Marte alguna vez tuvo agua líquida en su superficie, Europa y Encelado tienen océanos subterráneos y han mostrado evidencia de ser geológicamente activos. Por eso, cualquier misión a estos mundos tendría la tarea de buscar en los lugares correctos para detectar evidencia de vida.

En Marte, Carr señala, esto se reducirá a buscar en lugares donde hay un ciclo del agua, y probablemente involucrará un poco de espeleología:

"Creo que nuestra mejor opción es acceder al subsuelo. Y esto es muy difícil. Necesitamos perforar, o acceder a regiones por debajo del alcance de la radiación espacial que podría destruir material orgánico. Y una posibilidad es ir a nuevos cráteres de impacto. Estos cráteres de impacto podrían exponer material que no fue procesado por radiación. Y tal vez una región a la que quisiéramos ir sería un lugar donde un cráter de impacto nuevo podría conectarse a una red subterránea más profunda, donde podríamos tener acceso a material que tal vez salga del subsuelo. Creo que esa es probablemente nuestra mejor apuesta para encontrar vida en Marte hoy en día. Y un lugar al que podríamos mirar sería dentro de las cuevas; por ejemplo, un tubo de lava o algún otro tipo de sistema de cuevas que podría ofrecer protección contra la radiación ultravioleta y tal vez también proporcionar algún acceso a regiones más profundas dentro de la superficie marciana ".

En cuanto a los "mundos oceánicos" como Encelado, buscar signos de vida probablemente implicaría explorar alrededor de su región polar sur, donde se han observado y estudiado altas columnas de agua en el pasado. En Europa, probablemente implicaría buscar "regiones del caos", los puntos donde puede haber interacciones entre el hielo de la superficie y el océano interior.

La exploración de estos entornos presenta, naturalmente, serios desafíos de ingeniería. Para principiantes, Requeriría las protecciones planetarias extensas para asegurar que se prevenga la contaminación. Estas protecciones también serían necesarias para garantizar que se evitaran los falsos positivos. Nada peor que descubrir una cepa de ADN en otro cuerpo astronómico, ¡solo para darse cuenta de que en realidad era una escama de piel que cayó en el escáner antes del lanzamiento!

Y luego están las dificultades que plantea la operación de una misión robótica en un entorno extremo. En Marte, Siempre existe el problema de la radiación solar y las tormentas de polvo. Pero en Europa, existe el peligro añadido que plantea el intenso entorno magnético de Júpiter. Explorar las columnas de agua provenientes de Encelado también es un gran desafío para un orbitador que probablemente pasaría a toda velocidad por el planeta en ese momento.

Pero dado el potencial de avances científicos, tal misión bien vale la pena los dolores y molestias. No solo permitiría a los astrónomos probar teorías sobre la evolución y distribución de la vida en nuestro sistema solar, también podría facilitar el desarrollo de tecnologías cruciales de exploración espacial, y dar lugar a algunas aplicaciones comerciales serias.

Mirando hacia el futuro, Se espera que los avances en biología sintética conduzcan a nuevos tratamientos para enfermedades y la capacidad de imprimir tejidos biológicos en 3-D (también conocido como "bioimpresión"). También ayudará a garantizar la salud humana en el espacio al abordar la pérdida de densidad ósea, atrofia muscular, y función inmunológica y de órganos disminuida. Y luego está la capacidad de cultivar organismos especialmente diseñados para la vida en otros planetas (¿puedes decir terraformación?)

Encima de todo eso, la capacidad de realizar búsquedas in situ de vida en otros planetas solares también presenta a los científicos la oportunidad de responder una pregunta candente, uno con el que han luchado durante décadas. En breve, ¿Es universal la vida basada en el carbono? Hasta aquí, todos y cada uno de los intentos de responder a esta pregunta han sido en gran parte teóricos y han involucrado la "variedad de fruta madura", donde hemos buscado signos de vida tal como la conocemos, utilizando principalmente métodos indirectos.

Al encontrar ejemplos que provienen de entornos distintos a la Tierra, estaríamos dando algunos pasos cruciales para prepararnos para los tipos de "encuentros cercanos" que podrían suceder en el futuro.