La nueva búsqueda de vida extraterrestre

El año 2020 pasará también a la historia como el primero en el que se enviaron, casi simultáneamente, tres misiones a Marte.

El año 2020 será recordado, sin duda, por la pandemia de la covid-19, causada por el coronavirus SARS-CoV-2. Pero, además, para los interesados en la exploración espacial y la astrobiología pasará a la historia como el primero en el que se enviaron, casi simultáneamente, tres misiones a Marte. En función de las órbitas que la Tierra y el planeta rojo describen en torno al Sol, estos se encuentran a su menor distancia relativa durante aproximadamente un mes cada dos años. Es lo que se denomina ventana de lanzamiento, y la que se abrió a mediados de julio de ese año fue muy bien aprovechada por tres agencias espaciales. De hecho, podría haberlo sido aún más si una cuarta iniciativa, impulsada por las agencias europea (ESA) y rusa (Roscosmos) –se conoce como ExoMars y lleva a bordo el róver Rosalind Franklin–, no hubiese tenido que retrasarse hasta 2022.

El 19 de aquel mes , un país recién llegado a la carrera espacial, los Emiratos Árabes Unidos, lanzó desde Japón la misión Al Amal –es decir, ‘esperanza’–. Consiste en un orbitador que contiene tres instrumentos de fabricación fundamentalmente norteamericana con los que se está estudiando la composición y la dinámica de la atmósfera marciana.

 

Cuatro días más tarde partió hacia Marte un cohete lanzado por el país que ha estado protagonizando la exploración de la Luna en los últimos años: China. Su primer intento de llegar al planeta rojo fue realmente ambicioso, pues su misión Tianwen-1 –cuyo poético nombre significa ‘preguntas al cielo’– contaba con un orbitador, un módulo aterrizador y un róver.

Hasta ahora, ninguna agencia espacial había enviado juntos estos tres componentes, porque la comunicación desde la superficie de Marte con la Tierra se ha realizado a través de sondas lanzadas con anterioridad. Pero la CNSA china decidió ir a por todas. Su objetivo es ampliar lo que sabemos sobre la geología, la distribución del hielo de agua y la atmósfera marcianas. Con ese fin, se diseñaron y construyeron los instrumentos analíticos y las cámaras del orbitador, y los siete que están alojados en un róver de 240 kg, con seis ruedas y alimentado por paneles solares.

Por su parte, la NASA lanzó el 30 de julio la misión Mars 2020, que incorporaba el astromóvil más grande y complejo de los que ha enviado al planeta rojo: el Perseverance. Tiene una masa de algo más de una tonelada y su diseño es similar al del Curiosity, que lleva casi una década recorriendo el cráter Gale, aunque posee varias mejoras.

El ingenio se posó exitosamente en Isidis Planitia, en concreto en el cráter Jezero, que pudo estar cubierto por agua hace 3500 millones de años. Una vez allí, sus siete instrumentos comenzaron a analizar los procesos geológicos que formaron un antiguo delta fluvial y a caracterizar la superficie y el subsuelo de los entornos sobre los que circula el astromóvil. Su objetivo es, asimismo, estudiar las rocas sedimentarias más prometedoras para tratar de encontrar en ellas señales de biomarcadores moleculares, es decir, de la posible existencia de algún tipo de vida en el pasado.

Además, durante los próximos años, el Perseverance seguirá recabando datos sobre la dinámica de la atmósfera marciana, un tema de gran interés, dado que en los últimos tiempos se han estado detectando picos en la concentración de metano que resultan difíciles de explicar. A todo ello contribuirá decisivamente un dispositivo desarrollado en España: la estación meteorológica MEDA, construida por el Centro de Astrobiología (INTA-CSIC) y varios departamentos del INTA, en colaboración con algunas instituciones extranjeras.

Uno de los instrumentos novedosos de este róver es MOXIE, con el que se estudia si es posible generar oxígeno molecular en compartimentos cerrados, algo de lo que se beneficiarán los astronautas en futuras misiones tripuladas. Ademas, el Perseverance llevaba consigo un pequeño helicóptero, llamado Ingenuity, que se ha convertido en el primer vehículo en realizar vuelos controlados en un entorno extraterrestre. Las fotografías que este dron ha tomado desde varios metros de altura sobre el suelo marciano suponen otro hito en la historia de la exploración espacial.

Con las mencionadas tres misiones en marcha, podríamos darle la vuelta al argumento de muchas películas y decir que la Tierra efectivamente ha invadido Marte.

 

La búsqueda de agua en Marte

Como resultado del trabajo de los más de veinte orbitadores, módulos fijos y vehículos que han explorado nuestro mundo vecino desde la década de 1970, y también gracias al análisis de los meteoritos llegados desde el planeta rojo hasta el nuestro, disponemos de muchos datos sobre su historia geológica. Todo parece indicar que Marte, que hoy vemos como un desierto polvoriento y con una temperatura superficial media cercana a los -50 ºC, tuvo abundante agua líquida en su superficie en la misma época en que la vida estaba surgiendo en la Tierra. Por tanto, nada impide que la transición entre la química y la biología también se produjera allí. Si la vida prosperó, ¿podría seguir existiendo bajo la superficie marciana?

Para tratar de determinarlo, uno de los cometidos del Perseverance será recoger hasta 42 muestras del suelo y subsuelo y depositarlas en un contenedor cerrado herméticamente. En 2026, como parte de la iniciativa conjunta de la NASA y la ESA Mars Sample Return (MSR), se enviará a Marte una misión que incluirá un róver que se hará con el citado contenedor y lo introducirá en un pequeño cohete capaz de despegar de forma autónoma.

Su objetivo es poner esa carga en órbita marciana, donde será capturada por una tercera nave –enviada también en 2026– que la llevará a la Tierra. Así, si toda esta complejísima operación resulta exitosa, en 2031 recibiremos las muestras y se analizarán sus características geológicas, químicas y, quizá, también biológicas. La CNSA está preparando un plan similar –aunque aparentemente más sencillo– para tratar de adelantarse a Estados Unidos y Europa en esta carrera.

Lógicamente, es preciso limpiar y esterilizar los róveres y los laboratorios, de modo que la vida de nuestro planeta no contamine las muestras marcianas. Para ello, se debe seguir una serie de protocolos y normas estrictas conocida como protección planetaria, una disciplina cada vez más importante en la exploración espacial.

 

Otros rincones del Sistema Solar

Pero en el Sistema Solar, el planeta rojo no es el único objetivo de la astrobiología. Las investigaciones sobre los asteroides y los meteoritos que provienen de ellos, y también sobre los cometas, han permitido encontrar un amplio repertorio de moléculas orgánicas.

En conjunto, estos cuerpos menores contienen numerosos aminoácidos de los presentes en las proteínas, y también ribosa y bases nitrogenadas como las que forman el ADN y el ARN. Por consiguiente, parte de la bioquímica necesaria para la vida podría existir en muchos lugares del cosmos.

Asimismo, se estudian con atención Ceres y Plutón, dos planetas enanos en cuya superficie hay señales claras de la presencia de materia orgánica. Por su parte, Venus ha sido visitado por varias misiones soviéticas y estadounidenses desde comienzos de la década de 1960. Así, sabemos que su superficie pudo ser acogedora para la biología en el pasado, aunque el intenso efecto invernadero producido por su atmósfera acabó con esa posibilidad. No obstante, algunas de sus capas de nubes se consideran el entorno con mayores opciones para que los seres vivos pudieran existir hoy en ese mundo.

En todo caso, los lugares más propicios para la vida extraterrestre, quizá similar a la nuestra o basada en una bioquímica diferente, son algunas lunas de Júpiter y Saturno. En torno al mayor planeta del Sistema Solar se han detectado 79 satélites, entre ellos los cuatro descubiertos por Galileo en 1610: Ío, Ganimedes, Calisto y Europa. De estos cuerpos, el último es el más interesante en este sentido.

Los datos indican que bajo su corteza de hielo, de entre 15 km y 25 km de espesor, existe un océano de agua líquida rica en sales, cuya profundidad media sería de 100 km. En el fondo, la presencia de surgencias hidrotermales garantizaría una fuente de energía y la presencia de moléculas orgánicas, con lo que podría haberse desarrollado algún tipo de biología. Debido a su interés, y si se cumplen los plazos, dos misiones partirán hacia el sistema joviano en 2022 y 2025. Estas serán, respectivamente, la Jupiter Icy Moons Explorer (JUICE), de la ESA, y la Europa Clipper, de la NASA. Ocho años después llegarán a su destino.

Entre los 82 satélites conocidos de Saturno, hay dos muy relevantes de cara a la posible existencia de vida: Encélado y Titán. El primero es un mundo oceánico, relativamente parecido a Europa, aunque de menor tamaño. Cerca de su polo sur se han detectado eyecciones de un mar interior que traspasan la corteza de hielo y se proyectan hacia el exterior.

La nave Cassini de la NASA sobrevoló esa luna y pudo atravesar algunos de estos géiseres, lo que permitió analizar las sales disueltas en esa agua subsuperficial, caracterizar un buen número de moléculas orgánicas sencillas y postular qué tipo de reacciones hidrotermales operan en el lecho rocoso de su océano.

En cuanto a Titán, es el único satélite de nuestro barrio galáctico con una atmósfera apreciable; de hecho, es muy densa. Entre ella y la superficie se sucede un ciclo equivalente al hidrológico de la Tierra, pero, dada su temperatura media de -180 ºC, está protagonizado por hidrocarburos. Esto es, llueve metano líquido y hay ríos, lagos y océanos de este compuesto mezclado con etano. Además, bajo su superficie también existe un océano de agua líquida, por lo que se pueden plantear interesantes reacciones de química prebiótica que tal vez acaben generando algún tipo de vida.

Para continuar la investigación in situ de Titán, que inició la sonda de la ESA Huygens –en 2005, se desprendió de la Cassini y se posó sobre la superficie–, ya está aprobada la misión Dragonfly de la NASA: un helicóptero de 450 kg provisto de varios instrumentos que a partir de 2034 sobrevolará las dunas de materia orgánica en sus latitudes ecuatoriales.

Como vemos, nuestro vecindario cósmico cuenta con diferentes escenarios donde la vida podría haber surgido. Hacia ellos seguirán apuntando los telescopios y, además, serán el objetivo de nuevas misiones. El estudio de entornos análogos que existen en nuestro planeta, con características físicas y químicas similares a las suyas, también nos permitirá avanzar en este sentido.

Entre ellos están las surgencias hidrotermales y volcanes submarinos, fondos oceánicos, lagos de agua líquida situados bajo kilómetros de hielo, rocas del subsuelo, salinas de evaporación, entornos con sustancias radiactivas, desiertos como el de Atacama o cursos de agua tan ácidos y ricos en metales como nuestro río Tinto. Los microbios extremófilos que los habitan muestran la extraordinaria adaptabilidad de la vida y nos permiten aventurar su existencia lejos de la Tierra.

 

Mundos extrasolares

Desde el hallazgo, en 1995, del primer planeta orbitando otra estrella parecida a la nuestra, el número de mundos extrasolares descubiertos no ha dejado de aumentar. Gracias al empleo de diferentes técnicas de detección se tienen constancia de más de 4500, en unos 3300 sistemas planetarios. Presentan diferentes tamaños, densidades y composiciones, y un buen número de ellos se encuentra en la llamada zona de habitabilidad de sus sistemas, es decir, a una distancia tal de sus estrellas que su temperatura superficial permitiría la existencia de agua líquida. Entre tales exoplanetas, los más prometedores son los rocosos y similares a la Tierra. Hoy, cerca de setenta se estudian con atención, como Kepler-186f, Próxima b –el más cercano fuera del Sistema Solar, a 4,2 años luz–, Teegarden b o tres de los siete mundos que orbitan TRAPPIST-1.

Son, sin embargo, una fracción ínfima de los que pueden existir en el universo observable, que podrían ser tantos como estrellas, unos 30 000 trillones. Las opciones para la existencia de otras formas de vida son abrumadoras, pero aún no hemos encontrado pruebas. Una cita del gran autor de ciencia ficción Arthur C. Clarke anima a reflexionar sobre ello: “A veces creo que hay vida en otros planetas, y a veces pienso que no. En todo caso, la conclusión es asombrosa”.

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