La química que busca vida más allá del Sistema Solar

Los resultados de dos investigaciones publicadas recientemente en la revista Science sobre la medida directa de la presencia de planetas extrasolares abren la puerta a la posibilidad de encontrar huellas de vida. En un universo infinito, los pasos seguidos por la evolución química que culminaron con la aparición de vida sobre la Tierra podrían también haberse producido en otros lugares. HR 8799 y Fomalhaut, las estrellas sobre las que orbitan los exoplanetas descubiertos recientemente, son dos de los últimos ejemplos que demuestran cómo la tecnología está avanzando en su búsqueda de vida. Sin embargo, no es sólo difícil encontrar pistas de sus huellas. Definir las condiciones en las que ésta puede desarrollarse también resulta complicado, aunque esencial, para planificarla.

Sistema planetario de la estrella HR 8799.

En general, los científicos trabajan con una hipótesis que se resume en las llamadas condiciones de habitabilidad. Gran parte de éstas se refieren a los requerimientos de las estrellas sobre las que orbitan los planetas a estudio, especialmente en lo que se refiere a su masa, porque si es elevada se consumirá tan rápidamente que no dará tiempo a que se desarrolle la vida en sus planetas, y si es muy pequeña no permitirá que se produzca una rotación sincrónica. Por otra parte, los planetas candidatos deben tener masa suficiente como para retener una atmósfera, estabilidad ambiental y una fuente de energía suficiente. En principio, esta fuente puede ser el calor de la estrella, por lo que el planeta debe situarse a una distancia adecuada, la llamada banda de habitabilidad, ni demasiado cerca, porque se abrasaría, ni demasiado lejos, porque recibiría muy poca energía.

En cuanto a la química espacial, ésta es la que está sirviendo de "hueso" para científicos ávidos por encontrar rastros de vida. Aunque las tecnologías actuales no permiten aún la detección directa de la atmósfera de exoplanetas, las investigaciones publicadas en Science a la vez que fotografían nuevos planetas (en el infrarrojo y en el visible, respectivamente) abren la puerta a la posibilidad de dirigir espectrógrafos potentes que midan la composición química de la atmósfera (su espectro y como éste cambia en función de lo que contenga) y así, conocer si es adecuada para albergar vida. En principio, las condiciones de vida implican la presencia de grandes cantidades de agua puesto que las reacciones químicas en organismos vivos se llevan a cabo en ella, aunque tras los descubrimientos de las tormentas de metano (CH₄) en Titán, luna de Saturno, se piensa que éste u otros compuestos como el amoniaco (NH₃) podrían desempeñar el mismo papel que el agua.

Asimismo, el carbono es un elemento imprescindible, pilar de la química orgánica en la cual forma más de diez millones de compuestos derivados, algunos de ellos imprescindibles para la vida como los esqueletos de la molécula de ADN, de las proteínas o los azúcares. En este caso también se piensa que el silicio podría actuar como sustituto del carbono al tener una química equivalente que le permite formar un amplio número de compuestos. Hidrógeno y oxígeno son otros elementos imprescindibles, siendo este último uno de los participantes más importantes de la respiración celular en organismos aerobios como el ser humano.

Longitudes de ondas

Para determinar la presencia de estos elementos y compuestos se miden sus espectros, es decir, sus huellas digitales, el registro de las longitudes de ondas características que éstos emiten o absorben, mediante espectrógrafos. Éstos, son instrumentos habituales en todos los laboratorios del mundo pero, en la actualidad, el objetivo es conseguir su aplicación también a los alrededores del mundo. El obstáculo más difícil para conseguirlo es, por supuesto, la enorme distancia que nos separa, pero también el hecho de que se encuentran orbitando alrededor de estrellas mucho más brillantes que ellos con lo que "tapan" literalmente la señal que emiten (el contraste de luz entre un planeta y su estrella es de unas 1010 veces en el visible y a unos 107 en el infrarrojo). Por esta razón los científicos buscan ingeniosas "trampas" para discriminar ambas emisiones de radiación.

Constelación Pegaso

Recientemente se publicaron varias investigaciones que utilizaron el espectrógrafo del telescopio espacial Spitzer para obtener dos espectros de absorción en el infrarrojo: el de la estrella y el planeta y el observado cuando el planeta se encontraba detrás de la estrella dando como resultado final la huella digital buscada. La primera de estas investigaciones, dirigida por Jeremy Richardson del Centro de Vuelo Espacial Goddard, analizó el exoplaneta HD 209458b que se encuentra en la constelación Pegaso a unos 150 años luz. Mediante esta tecnología, los científicos detectaron la presencia de un enlace entre oxígeno y silicio que corresponde a silicatos y ninguna traza de agua lo que podría indicar que aunque existiera (bastante probable por el tipo de planeta y las altas temperaturas reinantes) podría estar oculta tras nubes de polvo, algo inexistente en ninguno de los planetas de nuestro sistema solar. En este espectro también observaron una banda que los científicos especularon puede deberse a un hidrocarburo aromático policíclico, derivado del benceno.

Otras dos investigaciones, dirigidas por Carl Grillmair del California Institute of Technology, más conocido como Caltech, y Mark Swain del NASA Jet Propulsión Laboratory en Pasadena, analizaron independientemente el espectro del planeta HD 189733b situado en la constelación Vulpécula a unos 60 años luz. Ambas obtuvieron a partir del Spitzer el mismo resultado: ausencia de agua. Proyectos como el Terrestrial Planet Finder (americano) o el Darwin (europeo) pretenden utilizar telescopios de unos 50 metros de diámetro para medir directamente el espectro de un planeta extrasolar.

*Eugenia Angulo es periodista especializada y trabaja en la empresa de divulgación científica Divulga.