¿Estamos solos en el universo? La NASA busca una escala para medir los logros

¿Cómo entendemos el significado de los nuevos resultados científicos relacionados con la búsqueda de la vida? ¿Cuándo podríamos decir “sí, se ha encontrado vida extraterrestre”?

Los científicos de la NASA están animando a la comunidad científica a establecer un nuevo marco que proporcione un contexto para los hallazgos relacionados con la búsqueda de vida. Han escrito en la revista Nature, proponiendo crear una escala para evaluar y combinar diferentes líneas de pruebas que conduzcan a responder la pregunta fundamental: ¿Estamos solos en el universo?

En el nuevo artículo dirigido por Jim Green, el científico jefe de la agencia, un grupo de la NASA ofrece una escala de muestra para usar como punto de partida en las discusiones entre cualquiera que lo use, tanto científicos como divulgadores. Su intención es crear una escala basada en décadas de investigación en astrobiología, un campo que investiga los orígenes de la vida en la Tierra y las posibilidades de vida en otros lugares.

“Tener una escala como esta nos ayudará a comprender dónde estamos en nuestra búsqueda de vida en lugares particulares y cuáles son las capacidades de las misiones y tecnología que nos pueden ayudar en esa búsqueda”, dijo Green.

La escala contiene siete niveles, que reflejan los sinuosos y complicados escalones que conducirían a los científicos a proclamar que han encontrado vida más allá de la Tierra. Como analogía, Green y sus colegas señalan la escala del nivel de preparación tecnológica, un sistema utilizado dentro de la NASA para evaluar lo preparada que está una nave espacial (o tecnología) para despegar. A lo largo de este espectro, las tecnologías de vanguardia como Ingenuity, el helicóptero de Marte, aparecen inicialmente como ideas y se convierten en componentes rigurosamente probados de misiones espaciales que hacen historia.

Los autores esperan que en el futuro, los científicos anoten en sus publicaciones cómo sus nuevos resultados de astrobiología encajan en dicha escala, o qué lugar ocupan en ella. Los periodistas también podrían usar este marco, de modo que los pequeños pasos no parezcan grandes saltos sin darse una correlación entre sí.

“Hasta ahora, hemos preparado al público para que piense que solo hay dos opciones: es vida o no es vida”, dijo Mary Voytek, directora del Programa de Astrobiología de la NASA en la sede de  Washington y coautora del estudio. “Necesitamos una manera más eficaz de compartir la emoción de nuestros descubrimientos y demostrar cómo cada descubrimiento, se basa en el anterior, para que podamos llevar al público y a otros científicos en el viaje”.

Es emocionante cada vez que un rover o un orbitador encuentra pruebas de que alguna vez fluyó agua en Marte. Cada hallazgo nos muestra que el clima pasado de Marte fue similar al de la Tierra, y que el Planeta Rojo podría haber albergado vida alguna vez. Pero eso no significa necesariamente que se desarrollase la vida allí, o que esté presente ahora. Los descubrimientos de planetas rocosos que orbitan estrellas más allá de nuestro Sol, especialmente aquellos que podrían albergar agua líquida en sus superficies, son igualmente atractivos, pero no son una prueba por sí mismos de vida más allá de la Tierra. Entonces, ¿cómo podemos entender estas observaciones?

Los científicos de todo el mundo colaboran, utilizando diferentes herramientas y métodos, para buscar vida más allá de la Tierra. Los científicos de la NASA proponen tener una escala para contextualizar la importancia de los nuevos resultados relacionados con esta búsqueda.
Créditos: NASA/Aaron Gronstal.

La ciencia es un proceso de formular preguntas, proponer hipótesis, desarrollar nuevos métodos para buscar indicios y descartar todas las explicaciones alternativas. Es posible que una detección concreta no se pueda explicar por completo a través de un proceso biológico y deba confirmarse mediante mediciones de seguimiento e investigaciones independientes. A veces, hay problemas con los propios instrumentos. Otras veces, los experimentos no ofrecen nada en absoluto, pero aún aportan información valiosa sobre lo que no funciona o dónde no buscar.

La astrobiología no es diferente, busca responder algunas de las preguntas más profundas que cualquiera podría hacer respecto a nuestros orígenes y a nuestro lugar en el universo. A medida que los científicos van aprendiendo más sobre qué tipos de señales están asociadas con la vida en diversos entornos de la Tierra, pueden crear y mejorar las tecnologías necesarias para encontrar signos similares en otros lugares.

Aunque la balanza que sopesa los conocimientos e incógnitas evolucionará a medida que los científicos, divulgadores y otros profesionales intervengan, el artículo de Nature ofrece un punto de partida para la discusión.

En el primer peldaño de la escala, el “nivel 1”, los científicos reportarían indicios de un signo de vida, como una molécula biológicamente relevante. Por ejemplo, una medición en el futuro de alguna molécula en Marte potencialmente relacionada con la vida. Pasando al “nivel 2”, los científicos se asegurarían de que la detección no se viera influenciada por instrumentos contaminados en la Tierra. En el “nivel 3”, mostrarían cómo se encuentra esta señal biológica en un entorno analógico, como el antiguo lecho de un lago en la Tierra, similar al sitio de aterrizaje del rover Perseverance, el cráter Jezero.

Para añadir pruebas en la mitad de la escala, los científicos complementarían esas detecciones iniciales con información relativa a si el medio ambiente podría sustentar la vida, descartando fuentes no biológicas. En el caso concreto de Marte, las muestras traídas a la Tierra podrían ayudar a hacer este tipo de progreso. Perseverance pronto seguirá recolectando y almacenando muestras con el objetivo de que una futura misión nos las haga llegar algún día. Dado que diferentes equipos en la Tierra tendrían la oportunidad de verificar de forma independiente indicios de vida en las muestras de Marte, con una variedad de instrumentos, podría alcanzarse el “nivel 6”, el segundo peldaño más alto en la escala. Pero en este ejemplo, para alcanzar el nivel 7, el estándar por el cual los científicos estarían más seguros de haber detectado vida en Marte, es posible que se requiera una misión adicional a una zona diferente de Marte.

Según los autores, “alcanzar los niveles más altos de seguridad requiere la participación activa de la comunidad científica en general”.

Esta escala también se aplicaría a los descubrimientos más allá del sistema solar. Se cree que los exoplanetas (planetas fuera de nuestro sistema solar) superan en número a las 300 mil millones de estrellas de la Vía Láctea. Pero los planetas pequeños y rocosos son más difíciles de estudiar desde lejos que los gigantes gaseosos. Serían necesarias misiones y tecnologías futuras para analizar las atmósferas de los planetas del tamaño de la Tierra, con temperaturas similares, que reciben cantidades adecuadas de luz estelar para permitir el desarrollo de la vida tal como la conocemos. El telescopio espacial James Webb, que se lanzará a finales de este año, es el próximo gran avance en esta área. Pero probablemente se necesitará un telescopio aún más sensible para detectar la combinación de moléculas que indicarían vida.

La detección de oxígeno en la atmósfera de un exoplaneta, sería un paso importante en el proceso de búsqueda de vida. Asociamos el oxígeno con la vida porque lo producen las plantas y lo respiramos, pero también hay procesos geológicos que generan oxígeno, por lo que no es una prueba por sí misma de la existencia de vida. Para ascender en la escala, un equipo de la misión podría demostrar que la señal de oxígeno no estaría siendo contaminada por la luz reflejada de la Tierra, y estudiar la química de la atmósfera del planeta, para descartar la explicación geológica. La prueba adicional de un entorno que sustenta la vida, como un océano, reforzaría el caso de que este hipotético planeta está habitado.

Los científicos que estudian exoplanetas están ansiosos por encontrar tanto oxígeno, como metano, una combinación de gases en la atmósfera terrestre indicativa de vida. Debido a que estos gases darían lugar a reacciones que se anulan entre sí a menos que existan fuentes biológicas de ambos presentes, encontrar ambos, sería un hito clave del “nivel 4”.

Para alcanzar el nivel 5, los astrónomos necesitarían una segunda detección independiente de algún indicio de vida, como imágenes globales del planeta con colores que sugieran bosques o algas. Los científicos necesitarían telescopios adicionales u observaciones a más largo plazo para asegurarse de haber encontrado vida en un exoplaneta.

Los autores del estudio enfatizan que la escala, no debe verse como una carrera hacia la cima. La escala remarca la importancia del trabajo de base que muchas misiones de la NASA consiguen sin detectar directamente posibles señales biológicas, como en la caracterización de entornos en otros cuerpos planetarios.

Las próximas misiones como Europa Clipper, un orbitador que se dirigirá a la luna helada de Júpiter, Europa, a finales de esta década, o Dragonfly, un octocóptero que explorará la luna de Saturno, Titán, proporcionarán información vital sobre los entornos en los que algún día se puede encontrar alguna forma de vida.

“Con cada medición, aprendemos más sobre los procesos planetarios biológicos y no biológicos”, dijo Voytek. “La búsqueda de vida más allá de la Tierra requiere una amplia participación de la comunidad científica, y muchos tipos de observaciones y experimentos. Juntos, podemos ser más fuertes en nuestros esfuerzos para buscar indicios de que no estamos solos”.

Noticia original (en inglés)

Edición: R. Castro.