¿Cómo evitamos que otros mundos se contaminen con microbios terrestres?

Aunque son muy pocos los organismos que podrían sobrevivir a una exposición de meses o años a las duras condiciones del espacio exterior, se toman algunas acciones para disminuir aun más esta posibilidad.

Los requisitos varían de intensidad de acuerdo al destino de una sonda espacial siendo estos más estrictos que sondas que viajen a lugares potencialmente habitables (Marte, Europa, Encélado etc)

Como si se tratase de una unidad de medida, se contabiliza la cantidad de ‘esporas bacterianas’ en todo el sistema de vuelo (la sonda en sí, la etapa de descenso, el escudo térmico, rovers etc.). Las esporas bacterianas son muchísimo más resistentes que las bacterias normales, de ahí que se consideren un estándar a la hora de certificar la esterilización de un medio.

Pero, ¿cómo se garantizan estos niveles de esterilización?

Pues mediante dos técnicas muy simples. La primera consiste en limpiar repetidamente las superficies de la nave con alcohol y otros disolventes, mientras que la segunda pasa por calentar el equipo hasta temperaturas lo suficientemente altas. Los técnicos encargados de montar la nave se encargan de esterilizar las superficies regularmente con alcohol, mientras que las piezas y equipos capaces de soportar altas temperaturas (no todos) se calientan a temperaturas que oscilan entre los 110º C y los 146º C durante largos periodos de tiempo (con un máximo de 144 horas). 

La temperatura y la duración del ‘horneo’ dependerá del instrumento o parte de la nave. Por ejemplo, las 'patas' de una sonda de aterrizaje o las 'ruedas' de un rover son partes muy delicadas desde el punto de vista de la contaminación biológica.

Está claro que descontaminar una nave espacial no es un proceso trivial. Y si esto ocurre con asépticos robots de metal y plástico, no me quiero imaginar la pesadilla que supondrá certificar la seguridad biológica de una misión tripulada a Marte en el futuro.

Categorías de protección planetaria.

La contaminación de otros mundos con microorganismos terrestres es un tema muy serio que preocupa a la comunidad científica internacional. La NASA cuenta incluso con la Oficina de Protección Planetaria, encargada de dictar las normas de esterilización de los vehículos espaciales que estudian los cuerpos del Sistema Solar potencialmente habitables (Marte, Europa, Encélado, Titán, etc.). En este caso, ‘habitable’ hace referencia obviamente a las formas de vida terrestres, los 'polizones' de nuestras misiones espaciales.

De acuerdo con la Oficina de Protección Planetaria, existen cinco categorías de misiones según el peligro de contaminación biológica. Las categorías I y II abarcan todo tipo de misiones a cualquier lugar del Sistema Solar donde exista nulo o poco riesgo de contaminación por parte de microorganismos terrestres, como la luna, mercurio o los asteroides ( sondas como Dawn, MESSENGER, etc.). 

La Categoría III afecta a sondas que sobrevuelen u orbiten lugares con un riesgo potencial de contaminación, como pueden ser varias lunas de Júpiter o Saturno ( sondas Galileo o Cassini).

La Categoría IV queda reservada para sondas de superficie que estudien esos mismos lugares que la Categoría III pero con misiones de aterrizaje. Huelga decir que todas las misiones a Marte, Europa o Encélado son de Categoría III o IV.

Por último, la Categoría V engloba las sondas que traigan muestras de cualquier punto del Sistema Solar a la Tierra (en este último caso el objetivo es evitar una posible contaminación por parte de posibles organismos alienígenas).

En las afueras de la galaxia.

Nuestra galaxia se extiende más allá de los clásicos brazos espirales. En la afueras de la misma y tomando la forma de una nube esférica que envuelve a la vía láctea se halla el 'halo galáctico'.

En esta región habitan estrellas que no están insertadas en el disco de la galaxia (como es el caso de nuestro sol) sino que siguen órbitas transversales que las hacen entrar y salir del mismo.

El halo se halla compuesto por estrellas muy antiguas, verdaderos fósiles de la evolución estelar, posibles remanentes de galaxias que fueron absorbidas por la vía láctea hace eones.

Muchas de estas estrellas se mueven juntas, no formando cúmulos precisamente, sino siguiendo la misma trayectoria por lo que posiblemente sean lo que queda de galaxias satélites de la vía láctea que fueron canibalizadas. Estás estrellas se han dispersado con el tiempo pero aun no han roto los lazos que tenían cuando formaban la galaxia original.

¿Cuales serían las posibilidades de vida en estas regiones externas de la galaxia?

Al ser estrellas muy antiguas tienen una metalicidad baja (es decir que son pobres en otros elementos aparte del hidrógeno y el helio) por lo que los planetas rocosos deben ser poco frecuentes. así que si las comparamos con las estrellas de los brazos galácticos su potencial astrobiológico sería bajo.

Aun así, si la vida ha surgido en alguna de estas estrellas (sería muy antigua) los hipotéticos seres disfrutarían de una magnifica vista de nuestra galaxia.

La soledad cósmica.

Algo que abruma y entristece al mismo tiempo es el magnífico y terrorífico tamaño de nuestro universo. Las distancias son tan grandes que, en el caso de la búsqueda de vida extraterrestre, da lo mismo que haya miles de civilizaciones en nuestra galaxia. Si no están en nuestra vecindad, es como si no estuvieran.

Veamos un ejemplo: En una galaxia como la nuestra supongamos que existen hasta 100.000 civilizaciones tecnológicamente avanzadas, eso parece mucho, pero si lo distribuimos equitativamente en el volumen de la galaxia tendríamos que en promedio cada civilización estaría separada de la otra por aproximadamente 1000 años luz (eso suponiendo que todas las zonas de la vía láctea son propicias para la vida, algo que al parecer no es así)

Por lo tanto, a menos que se de una coincidencia y exista otra civilización a solo decenas de años luz, sería extremadamente difícil encontrar evidencia de formas de vida avanzadas (es decir una civilización tecnológica).

Tal vez el hecho de que, hasta ahora, no hemos escuchado nada, ni hemos visto nada es debido a que estamos solos en los alrededores. Si esto es así, es casi como decir que estamos solos, pues nos será extremadamente difícil incluso el comunicarnos con civilizaciones que estén a 1.000 años luz.

¿Pueden imaginar una conversación a 1000 años luz de distancia? Tendríamos que esperar 2000 años para una hipotética respuesta, algo como:

Tierra: Hola, ¿hay alguien allí?

Después de 2.000 años de espera…

Alien: Si, nosotros. ¿qué quieres?

Otros 2000 años para contestar.

Pero incluso si de da en el futuro un contacto de este tipo, es poco probable que sea en plan diálogo, sino algo así como dos monólogos que interactúan muy de vez en cuando. Es decir, cada civilización comienza a emitir de forma independiente lo que le pueda parecer relevante para intentar fijar un lenguaje común y después música, arte, historia, ciencias, etc.

Será desesperadamente lento pero viable.

La Tierra como si fuera un planeta alienígena.

Mientras esperamos a que la nueva generación de telescopios, tanto terrestres como espaciales, esté lista y pueda analizar el espectro de luz de los planetas extrasolares ya se van puliendo las técnicas a ser utilizadas ¿Cómo? Pues estudiando el único planeta habitado conocido, la tierra.

La más reciente oportunidad para este tipo de análisis la tuvimos el año pasado cuando a finales de septiembre la sonda Osiris-Rex, de la NASA, sobrevoló la tierra para aumentar su velocidad y dirigirse al asteroide Bennu. Es esta ocasión la sonda dirigió su instrumento OTES hacia nuestro planeta para obtener un espectro infrarrojo del mismo.

Se puede observar claramente la marca espectral del metano, el ozono, el dióxido de carbono y el vapor de agua, todos ellos biomarcadores que, en conjunto, indican que algo extraño está pasando en este planeta. Otros instrumentos indican que este planeta azul tiene una atmósfera rica en oxígeno, el biomarcador por excelencia. Ojalá algún día encontremos un exoplaneta con un espectro similar.

¿Cómo buscar vida en Marte?

La búsqueda de vida fuera de la tierra es una de las metas de la exploración espacial robótica. Marte, Europa, Encélado y otros mundos son candidatos para albergar la chispa de la vida gracias a ciertas condiciones favorables halladas en ellos (aunque con diferencias notables). Sin embargo nuestra tecnología actual nos limita lo lejos que podemos ir a explorar por lo que nuestra mejor opción para responder a la eterna pregunta de si estamos solos es el planeta rojo.

Entonces a Marte. Antes de continuar debemos recordar que las sondas tienen limitadas capacidades de carga por lo que no pueden llevar todos los instrumentos científicos que queramos, así que hay que ser selectivos y mandar solo aquellos que podrán enviarnos el mayo retorno científico. Para esta tarea es fundamental conocer las condiciones ambientales marcianas.

Al carecer de un campo magnético digno de ese nombre, Marte ha perdido casi toda su atmósfera por lo que las intensas radiaciones del espacio pueden alcanzar la superficie del planeta. Esta combinación de altas radiaciones y bajísima presión atmosférica practicamente descarta la presencia de vida sobre la superficie. Pero ¿Siempre fue así?

Ahora sabemos que no, que en el pasado remoto las condiciones marcianas eran mucho más benignas, una atmósfera más densa permitía la existencia de grandes depósitos de agua lo que habría favorecido el surgimiento de alguna clase de vida unicelular. Lastimosamente dichas condiciones ambientales no durarían mucho y con el paso del tiempo el planeta se convertiría en el desierto que hoy es.

El clima marciano fue más benigno en el pasado.

Entonces ¿Qué buscamos? se buscan microorganismos unicelulares, invisibles a simple vista. Esto se debe a que es improbable que la vida en Marte haya progresado en el camino evolutivo mucho más allá de ese nivel. Esto en si no tiene nada de raro ya que nuestro mundo fue un mundo de vida unicelular durante dos mil millones de años o más antes de la llegada de la vida pluricelular.

Si la vida surgió en el planeta rojo esta pudo haber prosperado en el subsuelo marciano, incluso podría haber sobrevivido hasta la actualidad, por lo que si queremos encontrar evidencia de su presencia, pasada o presente, debemos escarbar el suelo marciano. 

A una profundidad de uno o dos metros, los hipotéticos microbios marcianos estarían lo suficientemente protegidos de las radiaciones como para prosperar. Precisamente a dicha profundidad se encontrarían grandes depósitos de hielo puro en amplias zonas del planeta. Desde luego que el hielo en sí no es idóneo para la vida, pero bajo ciertas condiciones podría derretirse proporcionando una capa de agua líquida temporal que permitiría a las formas de vida marcianas realizar reacciones químicas complejas. 

¿Y fósiles visibles en el registro de rocas? Cuando las condiciones lo permiten, las "esteras microbianas" (comunidades de microorganismos de varias capas) pueden intercalarse con sedimentos finos, produciendo estructuras morfológicas características en las rocas que se forman posteriormente. Estas capas serian muy visibles, pero es muy poco probable que un rover o una sonda estática den con una pieza semejante (aunque nunca se sabe).

Un ejemplo de capas formadas por microorganismos. 

Aunque no encontremos microfósiles podemos buscar señales químicas que delaten la presencia de procesos biológicos. 

Otro problema es que se busca señales de algo que habría existido hace tres o cuatro mil millones de años. Y en todo ese tiempo pueden haber ocurrido muchas cosas: Las rocas que conservan las evidencias pueden erosionarse, o enterrarse más allá de su alcance. Afortunadamente, Marte no tiene indicios de poseer placas tectónicas activas, que causan el constante cambio y reciclaje de la corteza que tenemos en nuestro planeta, lo que significa que es básicamente una cápsula del tiempo geológica. De lo contrario las opciones de encontrar evidencia de vida pasada serían mínimas.

Para complicar las cosas, las sondas robóticas no pueden aterrizar en cualquier parte del planeta, solo en las más bajas ya que, al tener mayor densidad atmosférica, solo en dichas zonas se pueden usar paracaídas. Además las limitaciones sobre su movilidad hacen que sea muy difícil acceder a los sitios donde se cree que es posible que existan microbios en la actualidad. Eso ya será trabajo para exploradores humanos.

En el 2020, deben aterrizar en el planeta rojo las sondas Exomars rover de la agencia espacial europea (ESA) y el rover marciano de la NASA (hermano del rover Curiosity). Ambos vehículos están preparados para la búsqueda de señales que delaten un pasado biológico. Si ambas sondas dan resultados negativos será un duro golpe para las expectativas de encontrar vida en Marte, refugiándose en la esperanza de que, simplemente, no aterrizaron en el lugar correcto o que la vida se esconde fuera de su alcance, quizás demasiado subterránea para alcanzarla. Si por el contrario la respuesta es positiva, nuestra posición en el Universo habrá cambiado para siempre.

Exomars rover.

Mars rover 2020