Concepto

En el encabezado de este blog hemos hecho un esbozo  del concepto de Astrobiología, sin embargo en esta entrada expondremos con mas claridad su significado y la importancia que tiene el estudio de esta disciplina

La palabra astrobiología proviene del griego astron = estrella, bios = vida y logos = ciencia,  es decir,  es la ciencia de la vida en el cosmos, el estudio de la vida en el espacio. Resulta de unir varias disciplinas, entre ellas, la astronomía, la biología, la física, la química, y muchas otras, otras con el fin de crear un discurso coherente. Su estudio es universal, a pesar de que, hasta la fecha, no se hayan encontrado evidencias que demuestren la existencia de vida fuera de la Tierra.

Uno de los divulgadores más destacados dedicado a este campo es el astrónomo Carl Sagan, conocido por las observaciones que hacía a la atmosfera de Venus y por participar en el proyecto SETI

Hay una gran cantidad de instituciones dedicadas a la búsqueda de otros planetas, entre ellas se encuentran California & Carnegie Planet Search, The Geneva Extrasolar Planet Search Programmes, El Centro de Astrobiología (CAB) y el Instituto de astrobiología de la NASA (NAI) estas dos últimas pretenden sobre todo detectar y entender la vida más allá de la Tierra.

Debido a que sólo tenemos un ejemplo de vida, el conocido en la Tierra, la mayor parte del trabajo se basa en simulaciones y predicciones de las leyes fundamentales de la física y bioquímica o el conocimiento actual de la biología.

Un caso concreto de investigación astrobiológica actual es la búsqueda de vida en Marte. Existe una creciente cantidad de pruebas que sugieren que Marte tuvo antiguamente agua líquida en su superficie, siendo esta un elemento esencial para desarrollo de vida.

Los científicos se centran principalmente en buscar bacterias u otros organismos microscópicos. Debido a que no hay muestras de vida extraterrestre, se estudian organismos terrestres que viven en condiciones extremas, estos organismos son los denominados extremófilos y son capaces de soportar altas o bajas temperaturas. 

Más información en : Ciencia Limada

Los sitios más comunes donde se estudia la vida en la tierra suelen ser estromatolitos y las fuentes hidrotermales 

Además de estos sitios se están investigando aquellos planetas en los cuales las probabilidades de que haya agua son razonables, planetas como Marte, Júpiter y satélites de Saturno como Europa, Encélado.

La búsqueda de planetas capaces de acoger vida se esta realizando a través de distintos métodos, sin embargo  hasta ahora no se ha detectado ningún planeta cuyas características sean muy similares a las de la tierra.

No obstante se están desarrollando métodos de detección mejorados sumados a un tiempo mayor de observación,  que nos servirán para descubrir más sistemas planetarios y probablemente algunos como la Tierra. 

Algunos de los grandes avances que pueden ayudar a obtener una mayor información del universo proceden de la astronomía infrarroja.  Gran parte de la información que concentra el universo se encuentra en forma de ondas infrarrojas, las cuales no pueden ser detectadas a simple vista ni mediante el uso de telescopios, por ello, estudiando las longitudes de onda podemos obtener una gran cantidad de datos acerca del universo.  Desde los años ochenta se han podido colocar telescopios infrarrojos alrededor de la tierra y los descubrimientos obtenidos son verdaderamente asombrosos.

Un claro ejemplo son las imágenes obtenidas por el  telescopio espacial Herschel, de la ESA, estas nos muestran en toda su amplitud los pilares y el gas y el polvo que rodea a la nebulosa del Águila  y permiten a los astrónomos ver el interior de esta estructura.

Marte

La exploración espacial de Marte comenzó debido a una carrera espacial entre EE.UU. y la Unión Soviética. El interés en Marte y la posibilidad de que allí hubiera vida, se remonta a 1877 cuando el astrónomo Giovanno Schiaparelli afirmó haber visto canales por todo el planeta. Mientras que el astrónomo Percial Lowell sugería que estos presuntos canales eran un sistema de irrigación creado por seres inteligentes.
Aunque no habían pruebas sobre estas especulaciones, los humanos creamos toda una serie de teorías o mitos sobre Marte, que trascendieron en la literatura y en la creación de leyendas sobre supuestos marcianos que hacían visitas a distintas partes de la Tierra.
Se puede decir que la exploración en Marte es un fruto de la necesidad del hombre de conocer la verdad a partir de todos estos productos de la imaginación que fueron generando un inmenso interés en el planeta rojo y en la posibilidad de tener contacto con otras inteligencias.
Algunas de las misiones a Marte más destacadas son:
- 1960 - 1969: Primeras exploraciones; los Mariners
- 1970-1979: Vikings
- 1980-1999: Mars Pathfinder
- 2001: Mars Odyssey y el hielo de Marte
- 2004: Mars Exploration Rovers Spirit y Opportunity y Mars Express
Marte es un mundo que ha estado geológicamente  activo durante 4.000 millones de años, y aún conserva muestras de actividad local o regional. Es posible que el agua líquida haya estado presente en distintas magnitudes durante toda la historia del planeta, empezando como vastos océanos hemisféricos  y evolucionando hasta las reducidas escorrentías superficiales.
Sin embargo, muchos argumentos se han empleado para asegurar que en Marte nunca hubo masas de agua comparables a las que caracterizan la Tierra, sino que, en el mejor de los casos, fueron tan solo acumulaciones puntuales debidas a procesos catastróficos. 
Una pregunta que nos hacemos es ¿Es posible, con los datos que sabemos sobre el planeta, que en él alguna vez existieran océanos?, ya que el agua es algo indispensable para la vida
Algunas líneas argumentales básicas han intentado encontrar respuesta a esta pregunta:
1. En la atmósfera de Marte nunca se acumuló el CO2 suficiente como para propiciar un efecto invernadero  capaz de mantener cálida la superficie de  la Tierra.
2. No hay líneas de costa que marquen el contorno de los primitivos océanos.
3. Como la edad de los valles fluviales marcianos es exactamente contemporánea a la de los grandes impactos de meteoritos, éstos son la única causa de la formación de las más complejas estructuras geomorfológicas marcianas relacionadas con el agua.
4. No hay huellas de redes fluviales complejas, anastomosadas o evolucionadas.
5. Tras un limitado estudio de la superficie de Marte, no hay rastro de la presencia de carbonatos, el producto típico de la sedimentación en ambientes acuosos.
6. Se ha detectado la presencia de olivinos sobre la superficie, incompatibles con el agua líquida, que los degrada en poco tiempo.
Pero si alguna vez ha existido agua o vida en Marte es algo que todavía los humanos desconocemos y que esperemos que con más investigaciones algún día podamos saber.

 

Futuro

No debemos limitar  la búsqueda a mundos parecidos a la Tierra capaces de albergar una biología que nos resulte familiar. En un sistema solar binario se forman planetas, como afirman  los modelos matemáticos y  la observación directa. Los entornos que pueden tener vida serán distintos a los que conocemos en la Tierra.
Podemos encontrar planetas girando alrededor de púlsares, dependiendo de las variaciones de sincronía de las radioemisiones, posiblemente capturadas después de la explosión de la supernova o planetas que no giren alrededor de una estrella solar.
¿Puede existir vida en mundos más exóticos? Y, si es así, ¿Seremos capaces de reconocerlos?
Todo lo anterior sugiere que la formación planetaria es un fenómeno de naturaleza universal. Debemos seguir analizando los nuevos mundos que poco a poco vamos encontrando, para así reconocer algún día la huella de la vida allá donde pueda encontrarse.

Agua en otros planetas

En un estudio que ayuda a explicar los orígenes del agua en la Tierra, astrónomos de la Universidad de Michigan han encontrado que el vapor de agua puede formarse espontáneamente en las zonas habitables de los sistemas solares, y que desarrolla una capa para proteger a otras moléculas de agua y orgánicas de la dañina radiación estelar.


Las moléculas orgánicas como los azúcares y aminoácidos son los precursores de la vida.
Los hallazgos se publican en la edición del 18 de diciembre de la revista Science.
“Cuando estás cerca de una estrella, la radiación es destructiva para la mayor parte de moléculas. Pero fuimos capaces de demostrar que el agua podía formarse lo bastante rápido para actuar como escudo de la radiación para sí misma y para otras moléculas”, dijo Ted Bergin, profesor asociado en el Departamento de Astronomía.
Bergin y Thomas Bethell, investigador de posdoctorado en astronomía, llevaron a cabo un análisis computacional para llegar a esta conclusión.
Determinaron que la serie de reacciones químicas necesarias para que se crease el vapor de agua sólo se activan a temperaturas superiores de los 300 Kelvin. Estas temperaturas sólo están presentes relativamente cerca de una estrella — en las áreas donde se formarían planetas terrestres. Más lejos, a la distancia de Júpiter, los gases están demasiado fríos para que se forme vapor de agua.
Una vez que empieza a formarse el vapor de agua, según encontraron los científicos, se crea lo bastante rápidamente para construir una cobertura similar a la capa de ozono de la Tierra, que actúa como un paraguas para proteger de la radiación solar a la vida que hay por debajo. Esta “capa de ozono” astronómica de vapor de agua no sólo protege a las moléculas de agua que hay bajo ella, sino también a otras moléculas orgánicas.
“Hay una rica química orgánica que precede al nacimiento de las estrellas”, dijo Bergin. “Es más simple, pero similar a la química de la vida. El comportamiento del agua puede permitir que la química siga adelante. Sin la protección que proporciona el vapor de agua, esas moléculas orgánicas se destruirían”.
Es razonable que parte de esta agua y materia orgánica pudiera incorporarse a los mundos nacientes similares a la Tierra.
El artículo se titula “Formation and Survival of Water Vapor in the Terrestrial Planet-Forming Region“. Esta investigación está patrocinada por la NASA.
Artículo traducido y posteado en Ciencia Kanija, el original se publicó en la Universidad de Michigan, su autora es Nicole Casal.

Origen de la vida

¿Cómo empezó la vida en la Tierra? Todavía nadie conoce la historia completa; prácticamente todos, en algún momento, nos hemos preguntado cómo comenzó la vida en la Tierra.
Hay por lo menos tres tipos de explicaciones sobre cómo comenzó la vida.
La primera y más antigua sugiere que la vida fue creada por un ser o espíritu supremo. La mayoría de las culturas o religiones tienen sus explicaciones acerca de la creación, estas explicaciones han pasado de generación en generación. Debido a que las ideas no pueden ser probadas o desaprobadas, consideramos que esta explicación está fuera de las fronteras de la ciencia. Es por esta razón que no las mencionaremos aquí. y dejaremos que cada persona decida por sí sola.
La segunda serie de hipótesis sugiere que la vida comenzó en otra parte del universo y llegó a la Tierra por casualidad, como por ejemplo, a causa del choque de un cometa o meteorito.
La tercera y más común de las hipótesis en la comunidad científica dice que la vida comenzó hace aproximadamente 3.5 miles de millones de años, como resultado de una compleja secuencia de reacciones químicas que se sucedieron de manera espontánea en la atmósfera de la Tierra. En los años 50, dos científicos llevaron a cabo un experimento de laboratorio que mostraba que ciertas moléculas de vida (aminoácidos) se podían formar de manera espontánea, al recrear las condiciones de la Tierra temprana en el laboratorio. Se asume que en el transcurso del tiempo, estas moléculas interactuaron entre sí, y eventualmente dieron origen a las primeras formas de vida.

¿Vida extraterrestre?

Toda vida en la tierra requiere de minerales, hidrógeno, oxigeno, nitrógeno, azufre y fósforo así como de otros muchos elementos  en menores cantidades, como ciertos minerales; requiere además de agua como solvente en el cual las reacciones tienen lugar.

Cantidad suficiente de carbono  y demás elementos constituyentes en la vida, junto con el agua harían posible la formación de organismos vivos en otros planetas con unas condiciones similares a la Tierra

Dado que la Tierra y otros planetas están formados por polvo estelar, es probable que ambos se asemejen en lo que se respecta a composición de elementos químicos.

Los carbohidratos pueden ser una fuente de energía química de la cual depende la vida, además de esto provee elementos de estructura y codificación genética. El agua pura es util, tiene el pH neutro debido a la continuada disociación entre hidronio e hidroxifo, por lo tanto es capaz de disolver tanto iones positivos como negativos

Existen numerosas cuestiones acerca de la vida extraterrestre, entre ellas cabe destacar:

• ¿Podría no estar basada en carbono?
• ¿Cuál es la probabilidad de que la vida evolucione y hasta que nivel de complejidad?
• ¿Qué condiciones requiere la evolución de la vida?

Ante la posible vida extraterrestre existen numerosos puntos de vista. Hay quienes dicen que no se debe especular acerca de hechos no conocidos, tales como formas de vida no basadas en el carbono.