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Signos de habitabilidad potencial en nuestro sistema solar

Representación artística del sistema solar – @busquedaextraterrestre

Un recorrido por nuestro sistema solar revela una asombrosa diversidad de mundos, desde Mercurio hasta los confines de la Nube de Oort.

En el medio hay algunas perspectivas tentadoras para la vida más allá de la Tierra: Marte subterráneo, tal vez, o las lunas de planetas gigantes con sus océanos ocultos, pero hasta ahora, solo somos el único planeta confirmado capaz de albergar vida como la conocemos.

“No hay nada más en el sistema solar con mucha vida”, dijo Mary Voytek, científica principal de astrobiología en la sede de la NASA en Washington, DC “De lo contrario, probablemente lo habríamos detectado”.

Aún así, la NASA continúa buscando en el sistema solar signos de vida, pasada o presente, y décadas de investigación han comenzado a reducir las posibilidades. En el sistema solar interior parece ser que es poco probable (aunque las nubes de gran altitud de Venus siguen siendo una posibilidad).

Lo mismo ocurre con los gigantes gaseosos cubiertos de nubes, con sus aplastantes presiones atmosféricas y profundidades aparentemente sin fondo, no parece ser un lugar para seres vivos.

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Las provincias más lejanas, con sus planetas enanos y posibles cometas congelados, también parecen una mala apuesta, aunque no se pueden descartar. Lo mismo para el planeta enano Ceres en el cinturón de asteroides, considerado un posible “mundo acuático”.

Eso nos lleva de vuelta a esas tentadoras perspectivas. Está Marte, ahora un desierto frío, casi sin aire, pero una vez fue templado y lleno de agua.

Y queda mucha esperanza entre los gigantes gaseosos, no los grandes planetas en sí, sino su larga lista de lunas. Europa de Júpiter y Encelado de Saturno, a pesar de sus superficies congeladas e imponentes, esconden vastos océanos bajo el hielo, entre varias lunas con océanos subterráneos.

Comencemos el recorrido con nuestro planeta más caliente.

Venus, un objetivo tentador

Representación artística del planeta Venus – @busquedaextraterrestre

A menudo llamado nuestro “planeta hermano”, Venus, de tamaño y estructura similares a la Tierra, tiene diferencias críticas: una superficie lo suficientemente caliente como para derretir el plomo, una atmósfera aplastantemente pesada y una geología extremadamente volcánica. Venus comenzó su existencia como lo hizo la Tierra, quizás incluso con océanos que se extendían por todo el mundo. Pero los dos planetas tomaron caminos muy diferentes. Un efecto invernadero descontrolado probablemente hierve los océanos de Venus y lo convirtió en un infierno perpetuo: el mundo más caliente del sistema solar.

Sin embargo, Venus también ejerce una atracción irresistible para los astrobiólogos, científicos que estudian cómo comienza la vida, sus ingredientes necesarios y los entornos planetarios que podría requerir. Venus es una especie de negativo del positivo de la Tierra; al estudiar lo que salió tan mal, podríamos aprender lo que se necesita para hacer la vida bien.

“Venus nos da un ejemplo de una evolución alternativa para los planetas”, dijo Vikki Meadows, astrobióloga que dirige el Laboratorio Planetario Virtual en el Nexus de la NASA para la Ciencia del Sistema de Exoplanetas.

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El camino divergente del planeta incluye “pérdida de habitabilidad, pérdida de agua en la superficie, nubes de ácido sulfúrico y una atmósfera densa de dióxido de carbono”, dijo Meadows. “También es una advertencia: cómo mueren los planetas terrestres”.

Venus también tiene profundas implicaciones para el estudio de exoplanetas, planetas que orbitan alrededor de otras estrellas. Muchos de los que están cerca de sus estrellas son probablemente mundos similares a Venus; Venus es un laboratorio cercano que muestra cómo podrían evolucionar esos planetas.

Las rayas oscuras y persistentes en las nubes de Venus, donde las temperaturas y la presión son más agradables, también provocan intrigantes especulaciones: ¿Podrían ser bandas de formas de vida microbianas azotadas por el viento? Un estudio reciente incluso sugirió la presencia de un posible signo de vida, un gas llamado fosfina, en la atmósfera de Venus. Las bacterias en la Tierra lo producen. Por ahora, esta posibilidad permanece en la columna “improbable pero posible”, dicen los científicos; sólo una mayor investigación ofrecerá una respuesta definitiva.

La tierra como analogía en busca de vida

Representación artística de la Tierra – @busquedaextraterrestre

Mientras navegamos más allá de nuestro único ejemplo de un mundo con vida, podríamos tomar una página de una era anterior de exploración planetaria, cortesía de Carl Sagan. El astrónomo y autor ganador del premio también fue un miembro clave de los equipos científicos para una variedad de misiones de exploración del sistema solar de la NASA, incluido Galileo.

En 1990, cuando la sonda espacial pasó zumbando junto a la Tierra en busca de un golpe gravitatorio que la lanzaría hacia el sistema solar exterior, dirigió sus instrumentos hacia el planeta de origen. La pregunta de Sagan: ¿Podría Galileo detectar signos de vida en la Tierra?

Y lo hizo. Oxígeno. Metano. Un pico en la parte infrarroja del espectro de luz, llamado “borde rojo”, el signo revelador de la vegetación reflectante en la superficie. Galileo incluso detectó lo que hoy podría llamarse una “firma tecnológica”, una señal de vida inteligente. En este caso, poderosas ondas de radio que probablemente no provengan de fuentes naturales.

Es vital pensar en cómo se vería nuestro propio planeta para un extraterrestre”, dijo Giada Arney, astrónoma y astrobióloga del Centro de Vuelo Espacial Goddard de la NASA en Greenbelt, Maryland. “Es importante pensar en qué signos de vida podrían ver realmente desde el espacio”.

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Arney, quien dice que gran parte de su trabajo implica “pensar en la Tierra como un exoplaneta”, se enfoca en mundos envueltos en neblina. Mientras buscamos signos de vida alrededor de otras estrellas, ella nos recuerda que nuestro propio planeta se habría visto muy diferente en varias épocas del pasado lejano.

La Tierra de hace miles de millones de años, en la era Arcaica, podría ni siquiera haber sido el “punto azul pálido” de Sagan. Antes de que la atmósfera se volviera rica en oxígeno, la Tierra podría haber sido ocasionalmente un “punto naranja pálido”, dice Arney, su neblina naranja creada por la química atmosférica compleja que involucra metano generado por microbios. Una neblina similar se encuentra hoy en la atmósfera de la luna de Saturno, Titán, aunque en este caso, no generada por la vida.

Para encontrar un análogo de nuestro propio planeta entre las estrellas, debemos considerar “no solo la Tierra moderna, sino la Tierra a través del tiempo”, dijo. “Los tipos de planetas que podrían (considerarse) similares a la Tierra pueden ser muy diferentes de la Tierra moderna”.

Marte: Potencialmente habitable en algún momento

Representación artística del planeta Marte con un océano – @busquedaextraterrestre

En cierto sentido, el Planeta Rojo cuenta una historia que se hace eco de la de Venus, pero desde el otro lado de la escala de temperatura. Las investigaciones realizadas por orbitadores y rovers en la superficie confirman que Marte alguna vez estuvo húmedo, con ríos, lagos y tal vez incluso océanos, y como la Tierra, potencialmente habitable.

“Lo más emocionante de Marte es que, en algún momento, hace 3.500 millones de años, está claro que el clima de Marte era más similar al de la Tierra y tenía agua líquida en su superficie”, dijo Voytek.

Luego, el viento solar y la radiación despojaron a la mayor parte de su atmósfera. Su núcleo mínimamente activo dejó de generar un campo magnético protector. Su superficie se volvió terriblemente fría y seca incluso cuando fue bombardeada con radiación.

¿Hay algo vivo en Marte, tal vez debajo de la superficie o en los casquetes polares congelados? ¿O podrían los futuros exploradores robóticos de la Tierra (quizás algún día los exploradores humanos) encontrar pruebas de formas extintas del Marte primitivo?

Dos golpes contra Marte, dijo Voytek, son la falta de agua disponible y la ausencia de placas tectónicas, el proceso en la Tierra que mueve los continentes durante eones y recicla los nutrientes enterrados de regreso a la superficie.

“Mucha gente piensa que el planeta puede estar muerto, sin vida ahora porque no tiene ese reciclaje en marcha”, dijo.

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Los ataques a su favor podrían incluir la detección de metano en la atmósfera marciana. En la Tierra, el metano, que de otro modo sería de corta duración en la atmósfera, se repone mediante la acción metabólica de las formas de vida. El metano también se puede producir a través de reacciones de agua y roca, pero la vida microbiana debajo de la superficie es otra posibilidad.

“Si bien las condiciones de la superficie no son adecuadas, podemos encontrar evidencia de vida pasada, o tal vez alguna vida que aún perdura”, dijo Morgan Cable, investigador del Grupo de Astrobiología y Mundos Oceánicos en el Laboratorio de Propulsión a Chorro de la NASA.

Un rover de Marte recientemente lanzado, Perseverance, está diseñado para recolectar muestras de suelo marciano, llamado regolito, que luego se devolverían a la Tierra para su análisis. Y el módulo de aterrizaje Rosalind Franklin de la Agencia Espacial Europea, cuyo lanzamiento se espera para 2022, perforará debajo de la superficie de Marte en busca de signos de vida.

Mundos oceánicos: las lunas de los gigantes gaseosos

Fotomontaje de las Lunas de Júpiter. Crédito: NASA

Los majestuosos gigantes de nuestro sistema solar (Júpiter, Saturno, Urano, Neptuno) y sus series de lunas casi podrían considerarse sistemas solares por derecho propio. Algunas de estas lunas bien podrían ser mundos habitables; uno de ellos, Titán, tiene una atmósfera densa, lluvia, ríos y lagos, aunque compuesta de metano y etano en lugar de agua.

Primero nos deslizamos hacia Europa, una luna de Júpiter con una capa helada. Sin embargo, debajo de la superficie congelada, las sondas espaciales han detectado evidencia de un vasto océano de agua líquida. Es probable que otras dos lunas jovianas, Ganímedes y Calisto, también alberguen océanos subterráneos, aunque estos podrían estar intercalados entre capas de hielo. Eso hace que la vida sea menos probable, dice Cable.

“Creemos que Europa tiene un buen contacto entre el océano de agua líquida y el interior rocoso”, dijo. “Eso es importante porque la energía que puedes generar a través de la química puede ser utilizada por la vida”.

Un ejemplo potencialmente más accesible se puede encontrar entre las lunas de Saturno, el siguiente planeta. Enceladus, aunque diminuto, también esconde un océano de agua líquida debajo de una capa helada. Pero en este caso, los científicos saben que la pequeña luna está haciendo algo extraordinario.

“Afortunadamente, está enviando muestras gratuitas de su océano al espacio”, dice Cable. “Enceladus es el único lugar en el sistema solar con acceso garantizado a un océano subterráneo sin necesidad de excavar o perforar”.

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La nave espacial Cassini de la NASA detectó evidencia convincente de fuentes hidrotermales en el fondo del mar, y chorros de agua del océano se disparan a través de grietas en la superficie de la luna, conocidas como rayas de tigre (Europa podría tener penachos similares). El material de los chorros de Encelado, de hecho, forma uno de los anillos de Saturno.

Cassini voló a través de la columna y, aunque sus instrumentos no fueron diseñados para analizar muestras de agua oceánica (cuando se construyó, se desconocía la naturaleza de estos mundos oceánicos distantes), recogió pistas importantes.

Estos incluyen moléculas orgánicas complejas, sales similares a las de los océanos de la Tierra y “nanogranos” de silicato y otras pruebas que indican la presencia de actividad hidrotermal.

Los gases detectados en la columna , hidrógeno y metano, sugieren que hay suficiente energía presente para proporcionar combustible para la vida.

“Si hay tanta energía, ¿por qué no se la come la vida?”. pregunta Cable. Hasta ahora, nadie sabe la respuesta.

Con suerte, una futura misión viajará de regreso a Encelado y llevará a esta prueba los modernos instrumentos sensibles de hoy”, dijo.

Luego está Titán.

Aunque más pequeño y con una gravedad más ligera que la Tierra, Titán nos recuerda a nuestro propio mundo, tal vez reflejado a través de un espejo de la casa de la diversión. El nitrógeno domina la atmósfera de esta luna, al igual que la de la Tierra. Y Titán es el único otro cuerpo del sistema solar con lluvia, lagos y ríos; de hecho, todo un ciclo hidrológico. Sus lagos y ríos que fluyen están hechos de hidrocarburos, metano y etano.

El agua que fluye no es una opción; Titán es terriblemente frío y el agua es esencialmente roca en su superficie.

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Titán también posee un océano de agua bajo la superficie, aunque en el fondo, y se desconoce si el océano hace contacto con algo de la superficie. Si lo hace, la mezcla con una química compleja en la superficie podría proporcionar combustible para la vida.

Si no es así, hay otra posibilidad. El brebaje químico en la superficie podría impulsar la vida como no la conocemos: formas exóticas basadas en componentes y reacciones químicas completamente diferentes.

“Titán nos permite probar una hipótesis de vida completamente separada”, dijo Cable. “Tiene un líquido completamente diferente en su superficie”.

El frío extremo en la superficie de Titán, por supuesto, significa que la química ocurre muy lentamente, si es que ocurre. Eso podría hacer que la “vida extraña” sea mucho menos probable.

La NASA está planeando una misión llamada “Libélula”, un volador giratorio que saltará de un lugar a otro en la superficie y tal vez resuelva algunos de los misterios de Titán.

“Cuanto más estudiamos nuestro propio patio cósmico, más sorpresas encontramos”, dijo Cable. “Y estoy emocionado. Nos sorprenderemos cada vez más a medida que continuamos extendiendo nuestros sentidos al sistema solar exterior y más allá”.

Referencia del estudio: Programa de exploración de exoplanetas de la NASA, por Pat Brennan.
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