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Hasta ahora hemos visto sistemas quimicos donde la interacción que los guia es la fuerza electromagnetica, sin embargo cabe preguntar ¿es posible la vida en sistemas no quimicos y guiados por otro tipo de fuerza? Algunos cientificos han propuesto la existencia de seres vivos en el interior del Sol. Nuestra estrella es una inmensa bola de plasma; un mar de nucleos atómicos -esencialmente hidrógeno- y electrones reunidos por la gravedad soportando intensos campos magneticos; con este material se podria construir vida. Utilizando el flujo de energia proveniente de las reacciones nucleares de su interior, los organismos solares, bautizados son el llamativo nombre de plasmobios, se formarian gracias a la interacción entre las fuerzas magneticas y las cargas electricas en movimiento, que se irian organizando en estructuras cada vez mas complejas.

Un paso hacia estos plasmobios lo pudo dar en 2003 Mircea Sanduloviciu, de la Universidad Cuza, en Rumania. Tras estudiar la formación de plasma en camaras de descarga, comprobó que aparecian de manera espontanea esferas compuestas por dos capas: una exterior con carga negativa y otra interior, positiva. En su interior quedaban encerrados atomos del gas contenido en la cámara. La existcncia de una separación entre un objeto y el entorno -una membrana- es uno de los criterios que se usan para definir una celula viva. Pero las esferas de Sanduloviciu tambien se duplicaban, se pasaban infonnación mediante ondas de radio de manera que los átomos de otras esferas vibraban en la misma frecuencia, metabolizaban y crecian. Para el cientifico rumano, sus `criaturas’ podrian encontrarse en el origen de formas de vida, totalmente diferentes, en mundos lejanos.

Una triste historia asociada a este tipo de vida es la del ingeniero retirado aleman G. Bueren. En 1951 propuso que las manchas solares eran agujeros en la superficie solar y, por tanto, lugares frios donde podia haber vida. Y ofreció 25.000 marcos a quien demostrara que el Sol no era habitable. La Sociedad Astronómica Gesellschaft aceptó el rcto y tees de sus miembros más destacados le enviaron la demostración. Un jurado de tres hombres sabios -entre los que se encontraba el Nobel de Fisica Werner Heisenberg- determinó que los astrónomos tenian razon. Pero Bueren se negó a pagar y dijo que no estaba convencido. Despues de tres juicios, la sociedad recibió el dinero y creó la “Beca Bueren” para jóvenes astrónomos.

FUTURO INCIERTO

Ahora Bien, Bueren pudo equivocarse solo en la fecha. Dentro de unos 5,000 millones de años, cuando el Sol se convierta en gigante roja y su tamano crezca hasta alcanzar la Orbita de la Tierra, algunos astrónonios estiman que nuestro planeta no se evaporará dentro de semejante monstruo, sino que sera expulsado y se mantendra intacto aunque un poco quemado. Los mas imaginativos creen que bajo la roja superficie, a unos 3000 °C, podrian sobrevivir algunos microorganismos hipertermófilos. Yendo un poco más lejos, ¿es posible la vida a un nivel subatómico? Evidentemente se trataría de un tipo de vida que no estaría basada en la interacción electromagnetica, sino en las dos fuerzas nucleares, la fuerza fuerte -responsable de la cohesión del núcleo atómico- y la fuerza débil -que guía ciertas desintegraciones radiactivas-.

CIVILIZACIÓN RElÁMPAGO

En este caso, la escala de tiempos de la que estariamos hablando no seria de siglos ni años, como la humana, sino de fracciones de segundo. A nivel subatómico todo transcurre muy deprisa. Si fiuéramos un protón mediriarnos 10-13 centimetros y nos moveriamos a 1000 km/s. Ademas, en este caso la temperatura ambiente es sutilmente diferente: lo que para nosotros son unos cómodos 20 ºC para los seres subatómicos seria un millón de grados. ¿Dónde encontrariamos un lugar en el que pudieran vivir? El radioastrónomo Frank Drake propuso en 1973 que el lugar idílico para estos seres era la superficie de una estrella de neutrones, un peculiar objeto astronómico que posee una mesa de unos pocos soles encerrados en el interior de una esfera de 3 kilómetros de diametro que rota sobre si misma mil veces por segundo. Alli la materia esta tan concentrada -una cucharadita pesaria como varios millones de elefantes africanos- y se encuentra a presiones tan elevadas que se presenta en una sopa de neutrones y otras particulas con nombres tan peculiares como el de `piones’.

En la hirviente superficie de una estrella como ésta las particulas elementales viajan a velocidades de millones de kilómetros por hora, lo que equivale a recorrer milésimas de centimetro en casi una millonesima de segundo. En estas condiciones las colisiones entre las particulas pueden crear rulcleos atómicos imposibles para nuestros laboratorios, compuestos por miles o incluso decenas de miles de protones y neutrones. Estos núcleos se desintegran en otros más ligeros despues de un tiempo infinitamente más corto que un suspiro, en una billonesirna de segundo. Nos puede parecer algo practicamente instantaneo, pero para la escala de tiempo de las particulas subatómicas es mucho: de hecho, para ellas representa lo que para nosotros son un millón de segundos, once días y medio. Mucho pueden carnbiar las cosas durante ese tiempo para esos mastodonticos núcleos.

VIDA ATÓMICA

En 1992 Tobias Owen y Donald Goldsmith dieron un paso más allá y especularon acerca de una hipotetica `vida atómica’ en la superficie de estas estrellas. dPor que no imaginar que los millones de colisiones a los que estan sometidas las particulas en las estrellas de neutrones puedan acabar por dar formas de vida que interaccionan entre ellas de manera organizada?

De ser asi, la evolución de esa vida sucederia a un ritmo frenetico comparada con la nuestra. Su origen no requeriria mil millones de años sino una billonésima de año, o lo que es lo mismo, un treceavo de segundo. Llevando esta suposición al limite, podriamos incluso imaginar civilizaciones que surgen y desaparecen en, literalmente, un abrir y cerrar de ojos. Incluso podemos intuir que tipo de radiación electromagnetica utilizarian para comunicarse: los rayos gamma, que aparecen de manera natural en la interaction entre particulas subatómicas del mismo modo que la luz visible, la que nosotros usarnos, surge si hablamos de átomos.

A la vista de la rapidez de estos procesos, el profeta de la robótica, Hans Moravec, de la Universidad Carnegie Mellon, ha dado un paso más allá y ha sugerido que alguna civilización avanzada -o nuestros lejanos descendientes- podria instalar en una estrella de neutrones una computadora un quintillón de veces más potente que el cerebro humano. Seria el ultimo reducto de la mente, una biosfera robótica.

Hemos visto corno podria ser la vida basada en la interacción electromagnética y en las fuerzas nucleares. Pero ¿y en la fuerza gravitatoria? Para que fuera la gravedad quien dirigiera los procesos de la vida. la masa del hipotetico organismo deberia ser tremenda, quiza mayor que la del Sol. Si las estrellas desempeñaran el mismo papel que los atomos en nosotros, ¿podrian ser los cúimulos estelares inmensas moléculas? ¿Y las galaxias, seres vivos? Si asi fuera, nos encontrariamos ante vida con escalas temporales enormes: las estrellas interactúan en tiempos tipicos del millón de años y en una galaxia el rango de tiempos va desde sucesos puntuales del orden de segundos -una explosion de supernova ¿una mutación?- a cientos de millones de años -su periodo de rotación-. Si las estrellas interactuaran entre ellas del mismo modo que hicieron las moleculas en la Tierra en la famosa sopa primígena, esa vida astronómica apareceria despues de trillones de años y no tras los pocos miles de millones que exigió la vida basada en la fuerza electromagnética. ¿Galaxias y cúmulos de galaxias vivientes? Con toda seguridad, no. Las galaxias son sisternas ordenados, pero no tanto como puede serlo, por ejemplo, una amiba.

EVIDENCIAS ATMOSFÉRICAS

Si existe vida en gran escala sobre un planeta, la atmósfera deberia mostrar señales de su presencia. De la misma manera que el aire que exhalamos tiene más dióxido de carbono y menos oxigeno que el aire inhalado, Ia respiración `combinada: de todas las formas de vida sobre un planeta cambiaria la quimica de su atmósfera. Y si la vida alli es abundante, estos cambios podrian ser lo suficientemente importantes como para ser observados. Aqui aparece otra simple pregunta: ¿Cómo sería la respiración de un extraterrestre? ¿Qué tipos de gases deberian buscarse? Conocemos las respuestas de nuestro propio mundo, pero no es simple predecir como una biologia extraterrestre podria interactuar con su atmósfera.

“Como astrobiólogos debernos estar seguros de no ser demasiado geocéntricos”, dice Michael Meyer, cientifico principal de astrobiologia en las Oficinas Centrales de Ia NASA en Washington, D.C., Estados Unidos, consciente de que es muy difícil concebir otras formas de vida diferentes a las que se conocen en nuestro planeta. La posibilidad de que la vida en algún otro lugar tenga una biología totalmente diferente a la nuestra es quiza la parte más emocionante y desafiante de la astrobiología (para no mencionar un tema siempre presente en la ciencia fiction).

Meyer sabe que si la vida evolucionó a traves de mutaciones al azar y selección natural, lo cual tardó millones de millones de años, ¿por que deberíamos suponer que formas de vida extraterrestre sean aún remotamente similares a las de la Tierra? “Debemos ser muy cuidadosos acerca de como la biologia extraterrestre podria ser diferente a la nuestra, especialmente cuando hablamos de moleculas de mayor tamario tales como ADN”, dice David Des Marais, investigador principal del Instituto de Astrobiologia (Astrobiology Institute) en el Centro de Investigación Ames (Ames Research Center) de la NASA. Lo que sí es seguro es que lo más importante a la hora de buscar extraterrestres es partir de cero y estar en la mejor disposición de aprender todo.

Fuente: MUY INTERESANTE-AG-08

¿Puede existir vida en planetas con otras características ambientales?

En 1934 Jack Williamson, el padre de la llamada space opera, cuyo equivalente es la saga de La Guerra de las Galaxias, publicó el cuento de ciencia ficción Nacido el Sol. En él nuestra estrella se abría como un inmenso huevo cósmico del cual nacía un extraño y gigantesco ser. Bastantes años más tarde, en la pelicula The Blob (1958) la entonces prometedora estrella del cine de acción Steve McQeen se enfrentaba a un ser sin forma, carnívoro y de aspecto gelatinoso que llegaba del espacio a bordo de un meteorito. Y en la clásica serie B Planeta prohibido (1956), seres hechos de pura energía atacaban a los tripulantes de una nave de exploración.

DE PELICULA

La literatura de ciencia ficción, y sobre todo el cine, suele mostrarnos formas de vida alienígenas con un aspecto sospechosamente -es más que evidente- terrestre, y con facha de insectos gigantes, como en la película Starchip Troopers (Invasión, 1997), basada libremente en la obra maestra homónima del genial Robert A. Heinlein. Salvando las obvias distancias, ¿Podemos imaginar, con la ciencia en la mano, hasta qué punto puede ser peculiar la vida del universo? El famoso astrónomo y divulgador Carl Sagan propuso a lo largo de su carrera ideas peregrinas sobre la vida en el cosmos, desde moléculas orgánicas y microbios ocultos en la superficie de la Luna hasta criaturas del tamaño de osos polares que podrían habitar Marte. Pero la más exótica la publicó en la revista Astrophysical Journal Suplement en 1976, junto con Edwin Salpeter -uno de los grandes estudiosos de la evolución estelar- antes de la llegada a Júpiter de la sonda Pioner 10. Ambos científicos imaginaron todo un ecosistema de la atmósfera joviana -que consideraban como un inmenso laboratorio de química probiótica- parecido al que existe en nuestros oceanos. Llevando sus especulaciones al límite, imaginaron seres con forma de inmensos globos aerostáticos que vivían en el interior de las nubes -de las que extraerían su comida-, mientras que depredadores con forma de misil se alimentaban de ellos. Si esto ya es de por sí raro, más es el imaginarnos cómo sería la vida en planetas con gravedad extrma, ya sea muy alta o muy baja.

LA VIDA SE ADAPTA

En esencia, la gravedad determina la altura y tamaño de los organismos. ¿Podría existir en la Tierra un caballo con las mismas proporciones que los nuestros pero diez o cien veces mayor? No. Uno de quienes más expreso esta imposibilidad fue Galileo. El astrónomo nacido en Pisa, Italia, escribió que la naturaleza no podía hacer crecerun árbol ni construir un animal por encima de cierto tamaño -conservando a la vez las proporciones y empleando los materiales validos para estructuras más pequeñas- pues se hundiría bajo la acción de su propio peso. Como mínimo habría que cambiar sus proporciones relativas, como aumentar el grosor de los huesos. Y todo debido a algo descubierto por Arquímides: si cambiamos de tamaño un sólido, su superficie aumentará proporcionalmente al cuadrado de sus dimensiones lineales -largo, ancho y alto-, y su volumen al cubo de las mismas.

O sea, si multiplicamos por dos el tamaño de un caballo, la superficie total aumentará cuatro veces, y su volumen, ocho. Al mantener su estructura interna -pulmones, estómago o músculos- la masa total del animal se multiplica por ocho, luego el peso acabará venciendo su estructura ósea. Sólo tenemos dos soluciones: hacer hacer sus huesos más gruesos y por tanto, más pesados y dificiles de mover, o sacrificar la altura. Ésta sería la solución que adoptaría la vida en planetas de mucha gravedad: dimensiones reducidas y escasa altura.

Con todo, existen microbios que viven en condiciones de extrema presión -que podríamos asimilar a muy alta gravedad-, como la variedad MRr de la bacteria Shewanella oneidensis, capaz de vivir a presiones 16,000 veces superiores a la atmosférica terrestre.

¿Cómo afectaría una gravedad alta al movimiento? La sensación de peso mayor y sería más lento y costoso, pero no imposible. El escarabajo rinoceronte es capaz de manipular objetos de 850 veces su propio peso, y las sencillas hormigas levantan masas 160 veces mayores que ellas. Por ello los cientificos han imaginado vida en planetas rocosos con más masa que la Tierra y en las enanas marrones, unos objetos subestelares cuya masa csta entre la de los planetas gigantes tipo Júipiter y la de las estrellas menos masivas. El primero en plantear una posible vida en ellas fue el descubridor de la posición del Sol en la galaxia. Harlow Shapley, en 1962. Sin embargo, la escasez de elementos pesados como el calcio, potasio o hierro, fundamentales para la vida, es un poderoso inconveniente.

ESPECULACIÓN CIENTÍFICA

¡Y en planetas con baja gravedad? Aqui el único obstaculo es que sea tan reducida que el propio planeta no pueda mantener su atmósfera, y acabe perdiendola en el espacio, como le pasó a Marte. Uno de los ejercicios más fantasticos de especulación cientifica se lo debemos al heterodoxo astrónomo Fred Hoyle. En una intrigante novela de ficción, La nube negra, Hoyle imaging que a la Tierra se acercaba una gigantesca nube interestelar capaz de pensar y moverse conscientemente, de modo quc su actividad nerviosa se propagaba por la nube en forma de ondas de radio. El `cerebro’ lo constituian sistemas moleculares capaces de crecer en complejidad cuando la nube lo deseaba. Debiles corrientes electromagneticas discurrian entre estas moleculas, de modo que, conceptualmente, su cerebro trabajaba de manera muy similar al nuestro. La excursion de la nube a nuestro Sistema Solar respondia a un motivo de caracter biologico: rebastecerse de energia absorbiendo grandes cantidades de luz estelar. Al acercarse, la nube encontraba que sobre la superficie del tercer planeta existian seres inteligentes capaces de contactar con ella gracias a sus radiotelescopios.

La nube negra de Hoyle, un organismo vivo con una edad de 5oo millones de años, tan grande como la Orbita de Venus y con una masa del orden de la de júpiter, nos muestra la dificultad que representa imaginarnos formas de vida `exotica’. Pociemos idear un ser de estas caracteristicas, pero sabernos que no puede surgir de la nada; necesita una cierta evolución con muchos pasos previos. Una nube negra podria existir, pero como apareció es un misterio aún más oscuro. Con todo, su existencia es muy improbable. En las nubes interestelares la densidad de materia es tan baja -un atorno por centimetro cubico, mientras que el aire que respiramos tiene 3o billones de atomos- que las interacciones entre las moleculas, ineludibles para la vida, suceden a una lentitud exasperante. Como resultado, la evolución de cualquier vida de este tipo no necesitaria miles de sino un tiempo miles o millones de veces mayor. La temperatura tambien juega en su contra. A pesar de que existen nubes con una temperatura suficiente para la aparición de vida -de -5o °C a 8o °C-, la mayoria son demasiado frias -de -250 °C a -2oo °C-. Es más, las nubes que responderian mejor a los criterios de Hoyle, las más densas. tienden a ser las mas frias, de modo que se contrarresta una mayor densidad con una velocidad de movimiento de los atornos más baja. Esto sin embargo no es una caracteristica para que no se siga explorando esta posibilidad, como ha hecho el fisico lituano Arvydas Tamulis. Este cientifico propone que semejante vida nebular podría tomar la forma de una nube molecular de computación cuantica que absorberia energia magnetica y luminosa de estrellas y planetas, procesaria la información como si fuera una computadora cuantica y se moveria por el espacio usando la presión que ejerce la radiación estelar.

Ahora Bien, tanto el extraterrestre gelatinoso de The Blob Como la nube negra comparten un mismo origen: estan basados en el carbono. ¿Es necesario este átomo para la vida? (Existen otros elementos quimicos que pudieran constituir el esqueleto de los procesos vivos?

Desde siempre la alternativa ha sido el silicio: en 1891 el astrofisico Julius Scheiner especuló con este tipo de vida, que podria parccerse a cristales animados. Dos años más tarde el quimico James E. Reynolds, en su discurso inaugural ante la Asociación Britanica para el Avance de la Ciencia, sefialó que una vida de silicio podria sobrevivir a altas temperaturas. Los diferentes compuestos del silicio pueden dar la replica a los correspondientes de carbono. El único problema es su afinidad con el oxigeno. Esto es señalado como un problema insuperable, pues si la vida en silicio fuera posible, hubiera aparecido en la Tierra: el tercer elemento mas abundante es el silicio, mientras que del carbono solo hay pequelias trazas. Ademas. cuando interviene la respiración tenemos un problema afiadido. El subproducto generado por nuestros pulmones, el dioxido de carbono, es un gas, pero el correspondiente al silicio es la sílice, la arena, que es un sólido. Es facil eliminar un gas, pero no tanto hacer lo mismo con un sólido. Otra caracteristica vital del carbono es la quiralidad de moleculas criticas como las enzimas: los atomos se agrupan de dos formas, una a la derecha y otra a la izquierda, como nuestras dos manos, que son imágenes especulares. Este fenómeno es fundamental para muchos procesos y los compuestos de silicio no lo presentan.

También se ha considerado como ladrillo de la vida al nitrogeno -forma cadenas largas a bajas temperaturas utilizando como solvente el amoniaco o el acido cianhídrico- y al fósforo, pero son posibilidades mucho más remotas.