Por: Plantilla de Escritores de Noticias de Astrobiología



Edward Weiler, Administrador asociado de la NASA para Ciencia Espacial, discute sobre la búsqueda de vida en el universo. ¿Estamos solos?

Extractos del testimonio escrito remitido por Edward Weiler, administrador asociado de la NASA en Ciencia Espacial, para los oyentes de “Vida en el Universo” patrocinada por el Subcomité de la Cámara del Espacio y Aeronáutica el 12 de Julio del 2001.

“Existen incontables Soles e incontables Tierras rotando alrededor de sus soles, exactamente en la misma forma en que lo hacen los siete planetas de nuestro sistema. Solo vemos los soles porque son cuerpos muy grandes y luminosos, pero sus planetas permanecen invisibles a nuestros ojos debido a que son pequeños y no luminosos. Los incontables mundos del universo no son peores ni menos habitables que nuestra Tierra.”|

Estas palabras, escritas por Giordano Bruno en 1584, exponen el mayor reto del programa Orígenes de la NASA, en el que se usará ciencia del siglo 21 para descubrir si los planetas similares a la Tierra existen más allá del Sistema Solar y si alguno de esos planetas es habitable, o incluso si está habitado por vida primitiva. La respuesta pública y científica a la búsqueda de planetas habitables y de vida emprendida por la NASA ha despertado considerablemente mas entusiasmo que entre los contemporáneos de Bruno, que terminó quemado en la pila en el 1600.

Así pues, como determinaremos si un planeta tiene vida? Cuando la sonda Galileo voló cerca de la Tierra en su camino hacia Júpiter, la nave volteó sus instrumentos hacia la Tierra para buscar señales de vida. A parte de las señales de radio y la visión de las luces durante la noche, las señales de vida provenientes de la Tierra eran muy tenues. Existe un complejo color verde sobre los continentes (que nosotros llamamos plantas) y elementos químicos como el dióxido de carbono, oxígeno, metano y nitritos coexistiendo en la atmósfera – una química imposible a no ser de que sea producida por algo como la vida.

Pero la Tierra no siempre ha tenido este tipo de atmósfera. La Tierra primigenia tenía una temperatura elevada, una biosfera no fotosintética que era rica en dióxido de carbono y pobre en oxígeno. La vida en la Tierra era microbiana y adquiría energía consumiendo hidrógeno y sulfuro, dando como resultado en un amplio surtido de carbono reducido y gases sulfurosos. ¿Qué señales químicas hubieran podido ser identificadas como señales de vida en la atmósfera de la Tierra primigenia?

El reto para los astrobiólogos es determinar que tipo de bioseñales podemos esperar en este tipo de planetas vivos. Para alcanzar este fin, los astrobiólogos están estudiando ecosistemas microbianos en ambientes extremos aquí en la Tierra como microcosmos de lo que podríamos encontrar en la Tierra primitiva y lo que es posible encontrar en planetas extrasolares.

Técnicas Usadas en la Actualidad en la Búsqueda de Planetas Extrasolares

Uno de los métodos más efectivos para descubrir mundos extrasolares es la Técnica Doppler. El pequeño tirón de un planeta en su estrella madre causa un leve variación (de sólo de unas pocas millas por hora) en la velocidad de la estrella. Esta variación puede ser detectada mediante la medición del corrimiento Doppler – el cambio en las frecuencias de la luz cuando la estrella se acerca hacia nosotros en lugar de alejarse de nosotros.

Hasta la fecha, hemos encontrado casi 75 estrellas mostrando variaciones significativas en el Doppler. De estas, hemos aprendido que aproximadamente el 7 por ciento de las estrellas como el Sol tienen grandes planetas localizados dentro de una órbita de solo unas pocas Unidades Astronómicas (la distancia Tierra-Sol, o UA). Estos enormes planetas tienen masas comprendidas entre 0,2 y aproximadamente 15 veces la masa de Júpiter.

Aunque las masas medidas con la técnica Doppler sufren una ambigüedad relacionada con la orientación del plano orbital a la línea de visión, la inmensa mayoría de objetos detectados tienen hasta la fecha una masa más pequeña que la de las estrellas – principalmente se trata de planetas gigantes gaseosos similares a Júpiter o Saturno. Las últimas mediciones tomadas a un objeto que pasa directamente en frente de su estrella (visto desde la Tierra) ha mostrado definitivamente que este objeto es un planeta con una masa ligeramente menor que Júpiter y con la leve densidad de un planeta gigante gaseoso como Saturno.

Mas de la mitad de las estrellas que están siendo estudiadas pueden tener planetas adicionales a más distancia, con períodos orbitales más largos. Los datos obtenidos sugieren con mucha fuerza la existencia de un gran número de objetos que están justamente cerca del límite actual de detección. A pesar de que eventualmente ha quedado probado que los sistemas múltiples son muy comunes, aún no hemos podido encontrar al homónimo a nuestro propio sistema solar. Mas aún, el amplio rango de excentricidades y pequeños radios orbitales de los planetas gigantes conocidos demuestran cierta inconsistencia con las condiciones necesarias para la formación y supervivencia de planetas terrestres habitables.

Algunas personas han argumentado que estos resultados se extrae que sistemas como el nuestro son rarezas. Sin embargo, la mayoría de los científicos podrían responder que esto es debido a que la técnica Doppler está limitada fundamentalmente al hallazgo de planetas muy masivos y de períodos orbitales cortos. Antes de que nos desanimemos ante la expectativa de encontrar otras Tierras, deberíamos tomar nota de que aún no contamos con la capacidad de observación necesaria para encontrar sistemas solares como el nuestro!

La promesa de la Astrometría

Una segunda técnica para la búsqueda indirecta de planetas busca la oscilación posicional (astrométrica) de una estrella inducida por la presencia de una planeta. La NASA tiene dos experimentos complementarios astrométricos cuyo objetivo es la detección de planetas: la Misión Interferómetro Espacial (SIM) y el Interferómetro Keck (Keck-I). El SIM tendrá la exquisita sensibilidad necesaria para detectar planetas de solo unas pocas masas terrestres en órbitas comprendidas entre 1 y 5 UA alrededor de estrellas situadas hasta 30 años luz de distancia. El SIM hará descender el límite de masa planetaria detectable en las estrellas más próximas hasta el nivel predicho para los “rocosos” y no solo para planetas “gigantes gaseosos”. El Keck-I será menos sensible que el SIM, pero debido a que estará operativo durante 25 años, será capaz de encontrar planetas tan masivos como Urano en orbitas de períodos largos. Juntos el SIM y el Keck-I elaborarán un censo completo e imparcial de miles de estrellas cercanas para determinar si los sistemas similares al nuestro son la excepción o la regla.

El Reto de la Detección Directa y del Buscador de Planetas Terrestres

Mientras que las técnicas indirectas son muy útiles hallando planetas, para buscar vida y habitabilidad se requiere que podamos detectar planetas directamente y usar análisis espectroscópicos para aprender más acerca de sus condiciones físicas y atmosféricas. Por ello, el objetivo del Detector de Planetas Terrestres (TPF) es buscar y caracterizar cualquier planeta tipo Tierra que orbite alguna de las 250 estrellas más cercanas a nosotros. Esta búsqueda se centrará en las zonas habitables, la cual está limitada por el rango de temperaturas donde es posible hallar agua liquida, y por tanto condiciones para la formación de la vida. El TPF observará detalladamente las atmósferas de la mayor parte de los prometedores candidatos en busca de señales espectrales de vida y habitabilidad.

Comprender las condiciones necesarias para la vida e identificar bio-señales prometedoras requiere una colaboración cercana y continua con biólogos, químicos atmosféricos, y geólogos. Los científicos en astrobiología de la NASA se han involucrado íntimamente en el ajuste de los requerimientos de observación del TPF.

A pesar de que tendremos que esperar más de una década para el lanzamiento del TPF, no estamos aún en condiciones de expandir nuestro conocimiento científico. Los resultados que obtengamos de otros proyectos nos ayudarán a entender mejor la dificultad del reto que afrontará el TPF cuando trate de encontrar, por ejemplo, la distancia al sistema más cercano que sea capaz de albergar planetas como la Tierra. Estamos también empezando a entender cuales serán nuestros pasos siguientes tras el TPF, incluyendo un “Visor de Planeta” que suministre imágenes detalladas y/o espectroscopias de cualquier planeta hallado por el TPF.

¿Cual será el legado del programa Orígenes de la NASA dentro de 20 años? Tendremos un censo completo de los planetas orbitales de miles de estrellas dentro de un amplio rango de períodos (de duraciones comprendidas entre días y décadas), masas planetarias (de tamaños comprendidos ente Júpiter y la Tierra), y distancias (desde muy cerca hasta unos pocos cientos de años luz). Tenemos que encontrar la correlación entre estos hechos y las propiedades de las estrellas madres para desarrollar un entendimiento más profundo de los procesos físicos que controlan la formación y evolución de los sistemas planetarios Tendremos que identificar entre las estrellas cercanas a las que puedan albergar a sistemas solares análogos al nuestro, si es que hay alguna, con una zona habitable estable. A partir de esta información entenderemos si nuestro Sistema Solar y nuestra Tierra son comunes o escasos. Y, si tenemos suerte, encontraremos uno o más lugares donde los complejos procesos físicos y químicos que llamamos vida sean capaces de desarrollarse. A través del programa Orígenes de la NASA, estamos empezando a responder a una de las más antiguas y persistentes cuestiones en la historia del intelecto humano: ¿Estamos solos?