En la búsqueda de vida extraterrestre, los científicos tienden a adoptar lo que se conoce como el "enfoque de la fruta". Esto consiste en buscar condiciones similares a las que experimentamos aquí en la Tierra, que incluyen oxígeno, moléculas orgánicas y abundante agua líquida. Curiosamente, algunos de los lugares donde estos ingredientes están presentes en abundancia incluyen los interiores de lunas heladas como Europa, Ganímedes, Encelado y Titán.
Mientras que solo hay un planeta terrestre en nuestro Sistema Solar que es capaz de soportar la vida (Tierra), existen múltiples "Mundos oceánicos" como estas lunas. Dando un paso más allá, un equipo de investigadores del Centro Smithsoniano de Astrofísica de Harvard (CfA) realizó un estudio que mostró cómo las lunas heladas potencialmente habitables con océanos interiores son mucho más probables que los planetas terrestres del Universo.
El estudio, titulado "Subsolface Exolife", fue realizado por Manasvi Lingam y Abraham Loeb del Centro Harvard Smithsonain de Astrofísica (CfA) y el Instituto de Teoría y Computación (ITC) de la Universidad de Harvard. Por el bien de su estudio, los autores consideran todo lo que define una zona habitable circunestelar (también conocida como "Zona Ricitos de Oro") y la probabilidad de que haya vida dentro de las lunas con océanos interiores.
Para comenzar, Lingam y Loeb abordan la tendencia a confundir las zonas habitables (ZH) con la habitabilidad, o a tratar los dos conceptos como intercambiables. Por ejemplo, los planetas que se encuentran dentro de un HZ no son necesariamente capaces de soportar la vida; a este respecto, Marte y Venus son ejemplos perfectos. Mientras que Marte es demasiado frío y su atmósfera es demasiado delgada para soportar la vida, Venus sufrió un efecto invernadero desbocado que hizo que se convirtiera en un lugar cálido e infernal.
Por otro lado, se ha descubierto que los cuerpos que se encuentran más allá de las HZ son capaces de tener agua líquida y los ingredientes necesarios para dar vida. En este caso, las lunas de Europa, Ganímedes, Encelado, Dione, Titán y muchos otros sirven como ejemplos perfectos. Gracias a la prevalencia del agua y el calentamiento geotérmico causado por las fuerzas de marea, todas estas lunas tienen océanos interiores que muy bien podrían soportar la vida.
Como Lingam, un investigador post-doctoral en el ITC y CfA y el autor principal del estudio, le dijo a Space Magazine por correo electrónico:
"La noción convencional de habitabilidad planetaria es la zona habitable (HZ), es decir, el concepto de que el" planeta "debe estar situado a la distancia correcta de la estrella, de modo que pueda ser capaz de tener agua líquida en su superficie. Sin embargo, esta definición supone que la vida es: (a) basada en la superficie, (b) en un planeta que orbita una estrella, y (c) basada en agua líquida (como solvente) y compuestos de carbono. Por el contrario, nuestro trabajo relaja los supuestos (a) y (b), aunque todavía conservamos (c) ".
Como tal, Lingam y Loeb amplían su consideración de habitabilidad para incluir mundos que podrían tener biosferas subterráneas. Dichos entornos van más allá de las lunas heladas, como Europa y Encelado, y podrían incluir muchos otros tipos de ambientes subterráneos profundos. Además de eso, también se ha especulado que la vida podría existir en los lagos de metano de Titán (es decir, organismos metanogénicos). Sin embargo, Lingam y Loeb decidieron centrarse en lunas heladas.
“Aunque consideramos la vida en los océanos subterráneos debajo de las envolturas de hielo / roca, la vida también podría existir en rocas hidratadas (es decir, con agua) debajo de la superficie; a esta última a veces se la conoce como vida subterránea ”, dijo Lingam. “No profundizamos en la segunda posibilidad ya que muchas de las conclusiones (pero no todas) para los océanos subterráneos también son aplicables a estos mundos. Del mismo modo, como se señaló anteriormente, no consideramos formas de vida basadas en químicos y solventes exóticos, ya que no es fácil predecir sus propiedades ".
En última instancia, Lingam y Loeb decidieron enfocarse en mundos que orbitarían estrellas y que probablemente contienen vida subterránea que la humanidad sería capaz de reconocer. Luego, evaluaron la probabilidad de que tales cuerpos sean habitables, qué ventajas y desafíos tendrá que enfrentar la vida en estos entornos, y la probabilidad de que tales mundos existan más allá de nuestro Sistema Solar (en comparación con los planetas terrestres potencialmente habitables).
Para empezar, "Ocean Worlds" tiene varias ventajas cuando se trata de apoyar la vida. Dentro del sistema joviano (Júpiter y sus lunas) la radiación es un problema importante, que es el resultado de que las partículas cargadas quedan atrapadas en el poderoso campo magnético de los gigantes gaseosos. Entre eso y las atmósferas tenues de la luna, a la vida le costaría mucho sobrevivir en la superficie, pero la vida que habita debajo del hielo sería mucho mejor.
"Una ventaja importante que tienen los mundos helados es que los océanos subsuperficiales están en su mayoría sellados de la superficie", dijo Lingam. "Por lo tanto, la radiación UV y los rayos cósmicos (partículas energéticas), que generalmente son perjudiciales para la vida en la superficie en dosis altas, es poco probable que afecten la vida putativa en estos océanos subterráneos".
"En el lado negativo", continuó, "la ausencia de luz solar como fuente de energía abundante podría conducir a una biosfera que tiene muchos menos organismos (por unidad de volumen) que la Tierra". Además, es probable que la mayoría de los organismos en estas biosferas sean microbianos, y la probabilidad de que evolucione la vida compleja puede ser baja en comparación con la Tierra. Otro problema es la disponibilidad potencial de nutrientes (por ejemplo, fósforo) necesarios para la vida; sugerimos que estos nutrientes podrían estar disponibles solo en concentraciones más bajas que la Tierra en estos mundos ".
Al final, Lingam y Loeb determinaron que puede existir una amplia gama de mundos con capas de hielo de espesor moderado en una amplia gama de hábitats en todo el cosmos. Con base en cuán estadísticamente probables son tales mundos, concluyeron que los "Mundos oceánicos" como Europa, Encelado y otros como ellos son aproximadamente 1000 veces más comunes que los planetas rocosos que existen dentro de las ZH de las estrellas.
Estos hallazgos tienen algunas implicaciones drásticas para la búsqueda de vida extraterrestre y extra solar. También tiene implicaciones significativas sobre cómo se puede distribuir la vida a través del Universo. Como Lingam resumió:
“Llegamos a la conclusión de que la vida en estos mundos sin duda enfrentará desafíos notables. Sin embargo, por otro lado, no existe un factor definitivo que evite que la vida (especialmente la vida microbiana) evolucione en estos planetas y lunas. En términos de panspermia, consideramos la posibilidad de que un planeta flotante que contenga exolife subsuperficial pueda ser temporalmente "capturado" por una estrella, y que tal vez pueda sembrar otros planetas (orbitando esa estrella) con vida. Como hay muchas variables involucradas, no todas pueden cuantificarse con precisión ”.
El profesor Leob, profesor de ciencias Frank B. Baird Jr. en la Universidad de Harvard, director del ITC y coautor del estudio, agregó que encontrar ejemplos de esta vida presenta su propia cuota de desafíos. Como le dijo a Space Magazine por correo electrónico:
“Es muy difícil detectar de forma remota la vida debajo de la superficie (desde una gran distancia) utilizando telescopios. Se podría buscar el exceso de calor, pero eso puede resultar de fuentes naturales, como los volcanes. La forma más confiable de encontrar vida debajo de la superficie es aterrizar en dicho planeta o luna y perforar a través de la capa de hielo superficial. Este es el enfoque contemplado para una futura misión de la NASA a Europa en el sistema solar ".
Al explorar aún más las implicaciones para la panspermia, Lingam y Loeb también consideraron lo que podría suceder si un planeta como la Tierra fuera expulsado del Sistema Solar. Como señalan en su estudio, investigaciones anteriores han indicado cómo los planetas con atmósferas gruesas u océanos subsuperficiales aún podrían soportar la vida mientras flotan en el espacio interestelar. Como explicó Loeb, también consideraron lo que sucedería si esto sucediera alguna vez con la Tierra algún día:
"Una pregunta interesante es qué pasaría con la Tierra si fuera expulsada del sistema solar al espacio frío sin ser calentada por el Sol". Hemos encontrado que los océanos se congelarían a una profundidad de 4.4 kilómetros, pero las bolsas de agua líquida sobrevivirían en las regiones más profundas del océano de la Tierra, como la Fosa de las Marianas, y la vida podría sobrevivir en estos lagos subsuperficiales restantes. Esto implica que la vida debajo de la superficie podría transferirse entre sistemas planetarios ".
Este estudio también sirve como un recordatorio de que a medida que la humanidad explora más del Sistema Solar (en gran medida por el hallazgo de vida extraterrestre), lo que encontramos también tiene implicaciones en la búsqueda de vida en el resto del Universo. Este es uno de los beneficios del enfoque de "fruta baja". Lo que no sabemos está informado pero lo que hacemos, y lo que encontramos ayuda a informar nuestras expectativas sobre qué más podemos encontrar.
Y, por supuesto, es un universo muy vasto. ¡Es probable que lo que encontremos vaya mucho más allá de lo que actualmente somos capaces de reconocer!
