Texto original: Joshua Sokol, Sniff out alien life with giant library of weird chemicals, newscientist.com, 12 August 2015 Joshua Sokol - Trad. cast. de Andrés Salvador
Olfatear vida extraterrestre con gigante biblioteca de químicos extraños
La búsqueda de signos vitales de vida en las atmósferas de otros planetas ha tomado un nuevo giro con una vasta biblioteca de biofirmas que podrían ayudarnos a detectar ET
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| La vida es un gas en otras tierras (Imagen: Detlev Van Ravenswaay/SPL) - Crédito: newscientist.com |
ESTOY PRESENCIANDO el futuro de la búsqueda de vida extraterrestre. En una oficina con poca luz en el piso 17 del edificio más alto del MIT, con persianas cerradas sobre el río Charles a continuación, Sara Seager y otros seis investigadores me están mostrandome las piedras fundacionales de una vasta biblioteca de moléculas - algunas de las cuales puede ser la primera en alertarnos sobre la presencia de vida en otro mundo.
Seager y sus colegas están construyendo un deposito [=cache] de biofirmas - químicos que sugeriría que un planeta alienígena está acogiendo vida. Seager está haciendo [=casting] su red lo más amplia posible. Debido a que no podemos predecir como será la bioquímica y la ecología de los planetas extraterrestres, ella está mirando a todas las pequeñas moléculas, no sólo las vinculadas a la vida tal como la conocemos.
"Hay algún límite a qué tipo de gas la vida puede producir?" pregunta el bioquímico William Bains en la University of Cambridge. "Conceptualmente, la respuesta es no."
"Hay algún límite a qué tipo de gas la vida puede producir? Conceptualmente, la respuesta es no"
Encontrar tales señales no es un sueño imposible [=pipe dream]. Dos próximas misiones de la NASA - el Transiting Exoplanet Survey Satellite (TESS), programado para lanzar en 2017, y el James Webb Space Telescope, previsto para el 2018 - trabajarán juntos para atrapar luz de estrellas filtradas a través de un puñado de atmósferas de exoplanetas. Misiones posteriores pueden permitirnos ver docenas más.
Escrita en esa luz de estrellas estarán las firmas únicas de las moléculas que esas atmósferas contienen, algunas de las cuales pueden ser producidas por la vida. La pregunta es, cómo vamos a saber?
Seager es quizás la persona ideal para preguntar. Ella comenzó su carrera modelando las atmósferas de gigantes gaseosos alrededor de otras estrellas - mucho antes que los exoplanetas sean un campo caliente de investigación. Así que ella usa el trabajar a ciegas y esperar años para chequear sus modelos frente a datos reales.
Pero su base de datos espectral se une a un campo lleno de gente [=crowded field]. Los astrobiólogos general han focalizado su atención en unas pocas moléculas clave que podrían aparecer en una atmósfera extraterrestre como signos de vida, y pasar su tiempo planeando cómo interpretarlos.
"Hay tres grandes pasos para hacer una biofirma," dice Victoria Meadows del Virtual Planetary Laboratory (VPL) en la University of Washington, Seattle. "Uno, la vida tiene que producirla. Segundo, tiene que acumularse [=build up] en la atmósfera a niveles detectables. Y tercero, que creo es realmente importante, es cuan detectable es esta con las tecnologías que estamos planeando construir?"
Para este fin, el equipo de Meadows en VPL está simulando atmósferas de exoplanetas que contengan gases biofirma para predecir los mejores candidatos para olfatear vida. Y un equipo en el Carl Sagan Institute de la Cornell University está colectando espectros de algas y otros organismos que pueden parecerse a los de la vegetación que crece en un planeta extraterrestre.
La innovación de Seager es tomar un problema complicado de la biología y geofísica, y dividirlo en química pura. "VPL y otros son lo mismo de siempre [= are business as usual]", dice ella. "No hay garantía de que esas moléculas son los únicos gases biofirma."
Tome oxígeno. Puede ser el más famoso de gas de la vida, pero Seager cuestiona su papel como una buena biofirma. Puede ser producido por la actividad geológica, dice, e incluso la vida en la Tierra no siempre ha hecho lo suficiente para ser detectables desde el espacio. El metano solo sería sugestivo, dice Bains, pero los geólogos podrían ser capaces de explicar eso lejos también.
Así Seager y su equipo están empezando con la química básica para expandir el ámbito de posibles biofirmas. Seager, Bains y Janusz Petkowski del Swiss Federal Institute of Technology, Zurich, han creado una lista de todos los productos químicos con una columna vertebral de seis o menos átomos uniendo elementos como el carbono, fósforo, nitrógeno, oxígeno, sulfuro e hidrógeno - los más abundantes elementos de la vida.
"El equipo de Seager están empezando desde la química básica para expandir el ámbito de posibles biofirmas"
Ellos estrecharon la lista a moléculas que existen como gases, y son razonablemente estables en el tiempo. Seager sospecha de que la vida en la Tierra podría hacer cada simple gas, aunque esa corazonada [=hunch] fue sólo parcialmente confirmada en un estudio a fondo de los gases con vínculos conocidos con la vida. Pero las variadas huellas químicas de las criaturas terrestres son tan salvajes y extrañas que su equipo piensa que todas estas pequeñas moléculas deben permanecer en juego en la búsqueda de vida en otros lugares.
Seager y Bains agrupan sus posibles biofirmas en tres categorías (arxiv.org/abs/1309.6014). Hay gases liberados cuando los organismos explotan gradientes químicos por energía, como el metano, y las entradas y salidas en las vías químicas que las criaturas usan para construir biomasa, como el dióxido de carbono y oxígeno. Luego está todo lo demás - todos los aromas, perfumes, venenos y otros brebajes [=concoctions] de la vida.
Los gases en la tercera categoría pueden ser biofirmas ideales. La vida terrestre hace pequeñas cantidades de ellos, pero son probablemente menos propensos a ser imitados [=mimicked] por procesos geológicos.
Biblioteca de la vida
Un ejemplo es el cloruro de metilo [=methyl chloride], una toxina producida en grandes cantidades por las bacterias marinas - o bromuro de metilo [=methyl bromide], otro químico tóxico que las algas emplean en la guerra entre especies (ver diagrama). Meadows había sugerido tempranamente que el cloruro de metilo podría acumularse hasta niveles detectables en las atmósferas de los exoplanetas, mucho más allá de lo que vemos en la Tierra.
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| Crédito: newscientist.com |
Otros gases picantes incluyen dimetil sulfuro [=dimethyl sulphide], que forma parte de la esencia de la col cocida; isopreno [=isoprene], un gas que los árboles hacen para resistir el estrés por calor que huele un poco como la gasolina [=petrol]; y metanotiol [=methanethiol], familiar del mal aliento y flatulencia.
Las observaciones de una solas biofirma de gas nunca serán suficientes para discernir su verdadero origen. Pero la esperanza es que un conjunto de moléculas en un solo mundo o a través de varios mundos podría hacer un caso fuerte para la vida extraterrestre.
"Si tuviera metano y cloruro de metilo y dimetil sulfuro en la atmósfera, y tratara de explicar todo eso desde la geoquímica sólo es asombrosamente difícil", dice Bains.
Armado con la lista, el equipo de Seager ha pasado los últimos tres meses cazando espectros de varias miles de estas pequeñas moléculas - lo que no ha sido fácil. Unos pocos cientos están disponibles en bases de datos de compañias químicas y libros de referencia digitalizados desde los 1960s y 1970s, pero la mayoría permanecen desaparecidos. Otros espectros se modelarán en simulaciones de computadora o se mediran a mano.
Una vez que esto finalize, Seager planea incorporar la biblioteca de espectros en simulaciones de la atmósferas de exoplanetas para dar cuenta [= to make sense] del primer olorcillo evocativo [=evocative whiffs] de química extraterrestre.
Otros esfuerzos, por su parte, probablemente resultarán complementarios. El grupo VPL de Meadows está catalogando las formas que el oxígeno se podría hacer en un mundo sin vida para ayudar a descartar falsos positivos (Astrobiology, doi.org/6qn).
"Creo que la clave de la ciencia va a estar no tanto en ampliar nuestra perspectiva, sino en tratar de enfocarse en los gases que son más propensos a estar ahí," dice ella.
Sea cuales sean las señales que los telescopios recojan, seguro va a haber un debate acerca de lo que quieren decir - y si los extraterrestres siguen ahí en absoluto (ver "Alien apocalypse"). Por ahora, Seager piensa que el trabajo la remonta [=harks back] a su tiempo en la frontera inexplorada, cuando ella estaba modelando atmósferas de exoplanetas gigantes.
"Tenemos algunas cosas correctas, algunas cosas incorrectas," dice ella. "Nosotros no lo sabíamos en ese momento, pero en lugar de hacer predicciones, estábamos generando un marco."
Este artículo apareció en prensa bajo el título “Garden of unearthly delights”
Por Joshua Sokol
[New Scientist] Magazine issue 3034 published 15 August 2015
Nota Traducción castellana de Andrés Salvador (Sujeta a revisión). Las notas entre corchetes son del traductor.
Fuente Joshua Sokol, Sniff out alien life with giant library of weird chemicals, newscientist.com, 12 August 2015 Joshua Sokol - Trad. cast. de Andrés Salvador
