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Concepción artística del satélite Europa y su sub-superficie oceánica y volcanes de agua. Crédito JPL/NASA

Búsqueda de vida más allá de nuestro planeta. Desierto de Atacama, Marte y mundos de agua

En nuestro planeta el agua es sinónimo de vida. La vida comenzó en los océanos y hoy cada océano, mar, río y lago están llenos de organismos vivos. A pesar de la abundancia de vida en nuestro planeta aún la pregunta si hay vida más allá de nuestra Tierra está abierta, y los mundos de agua podrían ser el hogar de nuevas formas de vida.

  
Dr. Juan Carlos Beamin

Reportaje Dr. Juan Carlos Beamin

8 de October 2019

Es innegable que, en la actualidad, la tecnología se ha desarrollado tan rápido que, en un siglo, cambiamos de vehículos tirados por caballos a aviones y naves espaciales. Al parecer, esta tecnología tiene respuesta y solución para todo. Sin embargo, también formula preguntas. De hecho, una de las más antiguas, «¿Estamos solos?» —cuestionamiento que ha intrigado e inspirado a muchas generaciones—, está más presente que nunca y aparece con frecuencia en revistas y discusiones científicas, ya que ahora podemos explorar no solo nuestro planeta, sino la Luna, Marte y más allá.

Como terrícolas, tendemos a buscar formas de vida que sean similares a las que conocemos. Por el momento se han hecho búsquedas de vida en la Luna, en suelo marciano y, a través de la misión Cassini-Huygens, se exploró Saturno y su principal satélite, Titán. Hasta la fecha, todos con resultados negativos.

El Dr. Yasuhito Sekine, del Tokio Institute of Technology, estudia la posibilidad de encontrar vida en otros mundos o qué condiciones diferentes podrían ser propicias para que esto suceda. Particularmente, está interesado en el origen y la evolución de atmósferas planetarias y sus satélites, incluyendo a la Tierra, a Marte y Titán. También, para entender qué ha causado el incremento del oxígeno en la atmósfera terrestre, ha explorado la evolución química de dichas atmósferas y la geoquímica y análisis geológicos de rocas sedimentarias antiguas.

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Dr. Yasuhito Sekine durante su visita a Universidad Autónoma de Chile antes de comenzar la expedición al desierto de Atacama.

Un gran viaje: de Japón a Chile

«El desierto de Atacama es el entorno más parecido a la superficie de Marte —comenta el Dr. Sekine—. Estoy haciendo estudios relacionados a la ciencia planetaria para investigar el paleoclima o paleoambiente de Marte, así que iremos a hacer trabajo en terreno en el desierto de Atacama para obtener muestras de diferentes sitios y poder entender mejor el pasado de Marte».

La expedición a la que se refiere fue organizada por el Dr. Armando Azúa-Bustos, investigador del  Centro de astrobiología e investigador asociado de la Universidad Autónoma de Chile, quien estudia cómo los organismos pueden vivir bajo condiciones ambientales extremas en el desierto de Atacama, y que viene a Chile algunas veces al año a recolectar muestras y hacer experimentos en distintas ubicaciones.

La principal razón de trabajar en este lugar tiene que ver con que se ha mantenido en las mismas condiciones por largos períodos de tiempo. Según el estudio Late Pliocene age for the Atacama Desert: Implications for the desertification of western South America, el desierto de Atacama comenzó con el proceso de desertificación hace unos catorce millones de años y, hace unos seis millones, alcanzó un punto de aumento rápido de su aridez, el que continúa hasta hoy. De este modo, si no hubiese signos de vida en un territorio como este, las probabilidades de detectar vida en Marte serían mucho menores, ya que el proceso de aridificación sucedió hace unos tres mil millones de años.driestplaceon_earth

Imagen del lugar más seco medido en el desierto de Atacama. Crédito Dr. Armando Azúa-Bustos.

La expedición se realiza cerca de la villa de Yungay, en el norte de Chile. Es aquí, donde la hiperaridez dificulta el desarrollo de organismos vivos, que comienza la búsqueda de extremófilos, principalmente bacterias que pueden sobrevivir bajo estas situaciones extremas. Un estudio

publicado tras las últimas lluvias registradas en las zonas hiperáridas de Atacama, mostró que entre el 78% y el 85%  de las bacterias previamente estudiadas desaparecieron y solo cuatro tipos de ellas fueron capaces de sobrevivir tras este fenómeno.

«Es importante hacer este trabajo [trabajo colaborativo], no solo con gente de distintos países, sino de distintas disciplinas, ellos siempre aportan nuevas ideas para desarrollar nuevas investigaciones y, al hacer investigación con personas de distintos países, se ensancha tu visión de la ciencia, porque cada país tiene su cultura o sus líneas particulares de investigación y es emocionante conocer esos estudios y formas de trabajar», indica el Dr. Sekine, refiriéndose a la importancia de desarrollar nuevas líneas de trabajo.

De uno de los lugares más áridos del planeta a los mundos de agua.

Cada planeta y cada satélite son diferentes, algunos, como Mercurio, apenas tienen una atmósfera, mientras que Venus tiene una tan gruesa que el efecto invernadero sobrecalienta la superficie de dicho planeta.

Un tipo particular de planeta son los mundos de agua, caracterizados por estar completamente cubiertos de agua (la Tierra está cubierta en un 75% de agua así que no califica como mundo de agua) o una superficie cubierta de hielo y que, bajo esta capa, se encuentre un océano en contacto con el interior rocoso. En nuestro sistema solar hay al menos dos mundos de agua: Europa y Encelado, satélites de Júpiter y Saturno respectivamente. Ambos están cubiertos de una gruesa corteza de hielo. 

El investigador japonés también menciona  "Si podemos encontrar  vida en mundos de agua como Encelado o Europa, sería evidente que la luz solar no es siempre necesaria para producir la vida, esto sería una novedad muy significativa en comprender, por ejemplo, como puede originarse la vida en Marte. Es por ello que estoy enfocando mi investigación en mundos de agua para buscar señales de vida ya que podrían ser la clave para encontrar y entender la vida en otros lugares del universo.

¿Cuáles son las posibilidades del desarrollo de vida en Europa y Encelado, en la subsuperficies oceánicas, sin recibir luz solar directa? 

La formación de componentes orgánicos requiere de energía química. Algunos investigadores creen que las redes de reacciones químicas producen reacciones protometabólicas para crear vida. Yo pienso que el ciclo químico o el ciclo de energía química en mundos de agua, podría mantener redes químicas orgánicas, las cuales permitirían la vida en estos mundos oceánicos.

Si podemos encontrar vida en Encelado o Europa, sería evidente que la luz solar no es siempre necesaria para producirla. Esto sería una novedad muy significativa para comprender, por ejemplo, cómo puede originarse la vida en Marte. Es por ello que estoy enfocando mi investigación en mundos de agua, para buscar señales de vida, ya que estas podrían ser la clave para encontrar y entender la vida en otros lugares del universo.

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Imagen de la misión Cassini mostrando la pluma de agua emanada desde Encelado, satélite de Saturno, fenómeno que se conoce como 
cryo-volcanismo. Crédito: NASA/JPL/Space Institute.

Ya que la luz no es la principal fuente de energía para las reacciones químicas ¿Se espera que existan otros ingredientes claves para la vida, diferentes a los que tenemos como indispensables en la Tierra?

No creo saber la respuesta de forma concreta. Estamos considerando como elementos principales para la vida al carbono, al hidrógeno, al nitrógeno, al oxígeno, al fósforo y al azufre, esos son los elementos básicos que componen los “ladrillos” para la vida y todos ellos están presentes en los mundos de agua.

Hoy, frecuentemente, escuchamos sobre planetas habitables o grandes descubrimientos relacionados con encontrar vida en otros lugares del universo. ¿Cuál crees que sería un biomarcador ideal para buscar vida más allá de nuestro planeta?

Definitivamente, para encontrar vida más allá, necesitamos regresar con una muestra. Sí, necesitamos estar cien por ciento seguros. Podemos calcular las propiedades de biomarcadores y probar con distintas moléculas que permitan formar o facilitar reacciones para generar vida. Si podemos encontrar y caracterizar esos biomarcadores, ello podría apuntar a que es más probable que haya vida, pero, insisto, necesitamos traer muestras. La respuesta final sobre si hay vida más allá de la Tierra siempre requerirá que traigamos una muestra de vuelta. 

Regresar con muestras de otros mundos es muy costoso, por lo tanto, antes de poder volver con ellas, necesitamos identificar biomarcadores, trazas de moléculas y estudios de habitabilidad.

En Profundidad...
Europa y el desafío de la búsqueda de vida extraterrestre


Europa es la tercera luna más grande de Jupiter, su superficie cubierta de hielo cambia cada día  debido a la exposición a los rayos solares, el hielo se sublima durante el día, y condensa durante la noche formando riscos y nuevas grietas. Es por ello que planificar una misión a Europa necesita tomar en cuenta estos cambios del terreno. La única forma de enviar una misión exitosa que aterrice en Europa, requiere un sistema de navegación completamente autónomo, uns sistema que permita procesar y redefinir trayectorias en tiempo real, tal como Neil Armstrong lo hizo en Julio de 1969 cuando una misión tripulada se posó por primera vez en la Luna.

Dr. Juan Carlos Beamin
Reportaje Dr. Juan Carlos Beamin

8 de October 2019

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