¿Estamos solos en el universo? Esta pregunta ha estado con nosotros durante miles de años, pero es sólo ahora que la ciencia está a punto de proporcionar una respuesta real. Ahora sabemos de docenas de planetas rocosos que orbitan alrededor de estrellas distintas a nuestro sol donde, por lo que sabemos, la vida puede existir. Etcétera, con el lanzamiento del telescopio espacial James Webb, tendremos la primera oportunidad de asomarnos a las atmósferas de algunos de estos mundos.

Pero, ¿qué debemos buscar? En nuestro nuevo estudio, publicado en Science Advances, identificamos combinaciones de temperatura planetaria y condiciones de luz suficientes para dar lugar a los componentes básicos de la vida.

Empezamos con lo que sabemos. En la tierra, la fotosíntesis, el proceso mediante el cual las plantas producen energía, ha transformado nuestra atmósfera de una atmósfera rica en dióxido de carbono a una rica en oxígeno molecular. Eso es porque las plantas transforman el dióxido de carbono y el agua en azúcares y oxígeno usando la luz solar.

Por tanto, la presencia de oxígeno molecular puede indicar la presencia de vida, especialmente si se observa junto con el metano (las plantas y las bacterias pueden producir metano). Si encontramos dióxido de carbono y metano junto con la ausencia total de monóxido de carbono, esto también puede ser un signo de vida en otros planetas. Esto es porque, hasta donde sabemos, hay formas en que la vida puede liberar mucho metano en una atmósfera rica en dióxido de carbono sin producir también mucho monóxido de carbono.

Puede haber otras posibilidades, también:los científicos están examinando todas las moléculas pequeñas posibles para identificar firmas biológicas en las que aún no hemos pensado.

El problema de las 'zonas habitables'

Pero incluso si supiéramos exactamente qué buscar, donde debemos mirar? Es imposible escanear todo el cosmos en busca de vida. Tenemos que mirar los sistemas individuales, un puñado a la vez.

Para poder albergar vida, un exoplaneta debe estar a la distancia correcta de una estrella para que el agua líquida exista de manera estable en su superficie. La zona en la que se cumple este criterio se denomina "zona habitable". Si tomamos un frasco de vida y lo arrojamos a la superficie de un planeta en esta zona, podría sobrevivir. Entonces, estos planetas son un buen lugar para comenzar a buscar.

Sin embargo, esto no aborda la cuestión de si la vida podría surgir allí por sí sola. La vida tal como la conocemos requiere una variedad de estructuras moleculares que realizan diversas funciones dentro de la célula. Estos incluyen ADN, ARN, proteínas y membranas celulares, que se componen de bloques de construcción relativamente simples (lípidos, nucleótidos y aminoácidos). Durante mucho tiempo fue un misterio de dónde provenían esos bloques de construcción, pero recientemente se han producido avances importantes en la determinación de cómo surgieron en la superficie de la Tierra primitiva.

Por ejemplo, hacer brillar la luz ultravioleta sobre el cianuro de hidrógeno (un compuesto químico que existe en la naturaleza) en el agua, junto con un ion cargado negativamente (un átomo que ha ganado electrones) como el bisulfito, conduce a azúcares simples.

El cianuro de hidrógeno es abundante en los "discos protoplanetarios" que forman los sistemas solares y en los cometas. y puede formarse en la superficie de un planeta por impacto. El bisulfito en la Tierra probablemente se desarrolló a partir del dióxido de azufre de los volcanes que se absorbió en el agua, algo que también podría suceder en los exoplanetas.

En ciertos entornos, con las condiciones adecuadas, El cianuro de hidrógeno y un ión cargado negativamente pueden conducir a la formación de muchos de los componentes básicos de la vida de forma selectiva y en grandes concentraciones. Pero las reacciones dependen de tener la cantidad adecuada de luz ultravioleta. A falta de luz estas mismas moléculas, cianuro de hidrógeno y bisulfito, reaccionan lentamente para formar productos que no conducen a los componentes básicos de la vida.

Zona de origen de la vida

La velocidad de estas reacciones en la luz y en la oscuridad se puede medir en el laboratorio, y eso es lo que hicimos en nuestro nuevo estudio. La comparación de estas velocidades nos permitió delinear una "zona de abiogénesis" (abiogénesis significa "origen de la vida"):la región a la distancia correcta de una estrella para que la química en la luz supere a la química en la oscuridad.

Por estrellas como nuestro sol la zona de abiogénesis se superpone con la zona habitable. Pero para estrellas más frías, la historia es más complicada. Cuando las estrellas frías están inactivas, la zona de abiogénesis está demasiado cerca de la estrella para superponerse con la zona habitable. Pero las estrellas frías también pueden ser muy activas, produciendo llamaradas grandes y frecuentes. ¿Son estos destellos suficientes para impulsar la química que conduce a los componentes básicos de la vida? Puede ser posible, pero es necesario trabajar mucho más para identificar con seguridad los planetas que los rodean como aptos para la vida.

Hicimos una referencia cruzada de nuestros resultados con un catálogo de exoplanetas conocidos que están clasificados para estar en la zona habitable para identificar aquellos que están preparados para la vida. Encontramos dos candidatos. Kepler-452b es el exoplaneta más pequeño que conocemos que reside definitivamente ubicado tanto en la zona habitable como en la de abiogénesis. El exoplaneta Kepler-62e también puede estar en la zona de abiogénesis, pero no es tan probable que sea rocoso.

Lamentablemente, ambos exoplanetas están demasiado lejos para que los investigue el telescopio James Webb. Si bien no encontramos ningún exoplaneta cercano en las zonas habitables y de abiogénesis, estamos descubriendo esos mundos a una velocidad impresionante, con varios miles descubiertos ya. Así que puede que no pase mucho tiempo hasta que lo hagamos. Por ejemplo, el Satélite de Estudio de Exoplanetas en Tránsito (TESS) tiene la posibilidad de encontrar más sistemas como Kepler-452b que están más cerca de casa. Hasta entonces, también podríamos usar el método para sondear lunas alrededor de planetas gaseosos gigantes dentro de zonas habitables para averiguar si están preparadas para la vida.

Aunque esto es emocionante, Cabe señalar que es muy difícil resolver un problema sobre la base de un solo punto de datos. Ahora, La Tierra es el único punto de datos que tenemos para la vida. En el futuro, si encontramos múltiples ejemplos de vida, conceptos como la zona de abiogénesis se pueden usar para probar las predicciones de diferentes teorías sobre el origen de la vida y obtener una nueva perspectiva sobre cómo comenzó la vida en la Tierra y si podría haber comenzado de otra manera. Pero, por supuesto, será bastante sorprendente simplemente descubrir vida en algún lugar fuera de nuestro sistema solar.

Este artículo se publicó originalmente en The Conversation. Lea el artículo original.