1. Ciencia

¿Cómo buscar marcianos?
Pablo Martínez Sosa
En febrero de 1999 Ylla, una marciana, soñó que unos astronautas
terrícolas llegaban a su planeta por lo que los siguientes días se la pasó
esperando el amartizaje. Aunque esto sólo ocurre en el libro Crónicas
marcianas de Ray Bradbury, y de ser cierto ahora conviviríamos con los
marcianos (con un poco de suerte de mejor manera que en el libro de
Bradbury), en la realidad buscar vida fuera de la Tierra de manera
científica es más complicado que llegar aMarte y esperar una bienvenida.
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¿Cómo buscar vida fuera de la Tierra?
Todos sabemos que encontrar algo es más fácil si sabemos qué buscamos.
En el caso de la vida extraterrestre, la búsqueda se ha tenido que enfocar
en la vida “como la conocemos”, esto es, con las características que tiene
la vida en la Tierra (Cacique - Almazán, Cienciorama).
Experimentos marcianos
Marte es quizá al planeta sobre el que más se ha especulado que puede
albergar vida, pero ahí ha llegado únicamente una misión exitosa entre las
que han sido enviadas a investigar esta posibilidad. En 1975 la NASA envió
las misiones Viking I y II al planeta rojo, que realizaron entre otras cosas
tres experimentos biológicos diseñados específicamente para buscar vida:
gas exchange (intercambio de gases), carbon assimilation (incorporación de
carbono) y labeled reléase (liberación marcada); además se incluyó un
cuarto experimento para detectar materia orgánica en el suelo marciano
denominado
pirólisis
acoplada
a
cromatografía
de
gases
y
a
espectrometría de masas (Pyr-GC-MS). Como instrumentos complementarios
había cámaras fotográficas que permitirían detectar indirectamente seres
vivos macroscópicos.
Dichos experimentos se diseñaron con tres enfoques distintos:
1. Sin suponer que había seres vivos en Marte y limitándose a buscar
señales evidentes de vida como organismos macroscópicos. Este
enfoque incluía únicamente cámaras fotográficas.
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2. Con suposiciones mínimas sobre los posibles organismos, como la
de que éstos estarían compuestos de moléculas orgánicas y que
requerirían agua. En este grupo se incluye el experimento de
incorporación de carbono y Pyr-GC-MS.
3. Suponiendo la existencia de seres vivos similares a los terrestres. En
estos experimentos se utilizaron moléculas pertenecientes a las vías
metabólicas terrestres. En este grupo se encuentran los experimentos
de liberación marcada e intercambio de gases.
Incorporación de carbono
Este experimento suponía que de haber organismos en el suelo de Marte,
tendrían algún compuesto de carbono como los terrestres. El análisis trató
de detectar organismos que como las plantas terrestres, utilizaran CO2
atmosférico para generar moléculas orgánicas. Los experimentos de los
Viking tomaron muestras de suelo y las mantuvieron en un contenedor al
que
se
le
agregó
CO2 y
CO
gaseosos
con
carbono
marcado
radioactivamente. Si existían organismos en el suelo, éstos generarían
moléculas complejas a partir de esos gases. Pasado el tiempo de
incubación se calentaron las muestras de suelo y se buscó la presencia de
moléculas orgánicas que presentaran la marca radioactiva.
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Modelo de la sonda Viking 1. Propiedad de NASA.
Pyr-GC-MS
Este experimento tuvo como propósito detectar moléculas orgánicas en el
suelo marciano con la idea de que de existir organismos similares a los
terrestres, estarían constituidos por moléculas compuestas por carbono,
hidrógeno, oxígeno y nitrógeno. Para realizar el experimento, se calentaron
muestras de suelo a altas temperaturas (pirólisis) y se analizaron los gases
liberados para buscar fragmentos de moléculas orgánicas que se hubieran
roto durante el calentamiento. Los fragmentos se separaron mediante la
técnica
de
cromatografía
de
gases
(GC)
y
se
identificaron
en
un
espectrómetro de masas (MS).
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Liberación marcada
En este experimento se asumió la presencia de organismos similares a las
bacterias, las cuales utilizan nutrientes del medio para desarrollarse. En
este experimento se tomaron muestras de suelo y se les agregaron
diversos nutrientes que en la Tierra son ampliamente utilizados por los
microorganismos;
en
este
caso
también
se
utilizó
carbono
marcado
radioactivamente. Tras un periodo de incubación se analizó la liberación de
CO2 radiactivo que correspondería a la metabolización de los nutrientes
adicionados.
Intercambio de gases
Este experimento
tuvo
bases similares al de liberación
marcada,
la
diferencia radicó en que en el primero se identificaron los gases liberados
tras la adición de nutrientes no radioactivos, mientras que en el segundo
únicamente se midieron los niveles de radiación del carbono.
Después de seis años de funcionamiento, los experimentos de
incorporación de carbono e intercambio de gases obtuvieron resultados
que no eran concluyentes; el experimento de liberación marcada obtuvo
señales que parecían indicar vida y por el contrario, el experimento
orgánico no encontró señales de materia orgánica. Con el principio de que
sin materia orgánica no pueden existir organismos similares a los terrestres,
se concluyó que Marte era estéril, con esto la búsqueda de vida en este
planeta se abandonó cerca de 20 años.
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Nuevas ideas sobre la vida
A la par de las investigaciones de las misiones Viking, en la Tierra los
científicos comenzaron a encontrar que la vida podía encontrarse en
condiciones
que
se
habían
considerado
extremas.
Se
hallaron
microorganismos llamados extremófilos en condiciones que se suponía
serían letales para la vida como lagos salados, desiertos hiperáridos o
ventilas hidrotermales en el fondo del mar, y sometidos a altas presiones
y temperaturas (Cruz Wilson, L., Cienciorama). Actualmente no se conoce
ningún lugar de la superficie terrestre que sea completamente estéril.
Además existen condiciones donde las fronteras de la vida aún no están
bien definidas. Todos estos hallazgos hicieron que cambiara la idea que se
tenía sobre las condiciones necesarias para la vida.
Nuevos descubrimientos sobre Marte
La búsqueda de vida en Marte fue reiniciada tras la misión Phoenix que en
2008 amartizó en el polo norte del planeta. A pesar de que el principal
objetivo de esta misión era buscar agua en la superficie, sus experimentos
mostraron
también
la
presencia
de
compuestos
oxidados
de
cloro,
particularmente percloratos, lo cual fue inesperado. La relevancia de esta
misión para la astrobiología radica en que se propuso que la presencia de
estos compuestos habría podido alterar los resultados del experimento PyrGC-MS de la misión Viking, haciendo difícil la detección de moléculas
orgánicas.
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La evidencia de que la presencia del percloratos realmente pudo
afectar los resultados de los experimentos del 76 se obtuvo utilizando el
suelo del desierto de Atacama como material análogo al suelo de Marte
en 2008.
La contribución de Atacama
La región de Atacama, entre Perú y Chile, es la más seca de la Tierra y
en su superficie se encuentran cantidades muy bajas, pero cuantificables,
de material orgánico.
Tras la propuesta de la interferencia de los
percloratos en las misiones Viking, el grupo del Dr. Rafael Navarro de la
UNAM repitió el experimento de Pyr-GC-MS con suelo de Atacama al cual
se le agregaron percloratos, moléculas poco abundantes en nuestro
planeta y se vio que no se detectaba material orgánico pese a que sí se
encuentra en este suelo. Se ha hecho la analogía de que si las misiones
Viking hubieran aterrizado en el desierto de Chile habrían concluido que
¡en la Tierra no hay vida!
Los experimentos en Atacama mostraron de manera más precisa que
de
existir
moléculas
orgánicas
a
muy
bajas
concentraciones
en
la
superficie de Marte, los Viking hubieran sido incapaces de detectarlas; sin
embargo aún queda la duda de si se encuentran realmente presentes. Con
respecto a los otros experimentos y a la presencia de vida en Marte,
actualmente se cree que los resultados del experimento de liberación
marcada se debieron a reacciones inorgánicas y que es muy poco
probable que en la superficie marciana exista actualmente vida dada la
falta de agua líquida, alta exposición a radiación cósmica y solar, así
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como muy baja cantidad de elementos orgánicos que pudiera haber. La
posibilidad de organismos en el subsuelo es aún una pregunta abierta.
Curiosidad sobre Marte
Estos resultados en Atacama renovaron el interés por la búsqueda de vida
en Marte; fue así que en 2012 la NASA mandó la misión Curiosity, que
amartizó exitosamente en agosto del mismo año. Esta misión no buscará
directamente seres vivos, se dedicará en cambio a tratar de hallar material
orgánico en la superficie y en la parte más superficial del subsuelo, así
como a evaluar la habitabilidad actual o pasada de Marte; esto es, la
capacidad de albergar vida. Se ha considerado para esta misión lo
aprendido tanto en los Viking como en la Tierra, por lo que se evaluará la
habitabilidad considerando características que se consideran mínimas para
la vida tal como la conocemos; esto es, presencia de agua y de carbono,
hidrógeno, nitrógeno, oxígeno, fósforo y azufre, los cuales son vitales para
todos los organismos en la Tierra, incluso en las condiciones más
extremas.
Con respecto a la búsqueda de materia orgánica, considerando los
efectos de los percloratos, esta misión utilizará una técnica denominada
derivatización, que permite analizar más fácilmente moléculas que de otro
modo
sería
difícil
detectar;
esta
técnica
se
utiliza
regularmente
en
cromatografía de gases. Por otra parte, la sonda cuenta con un taladro
que podrá hacer las primeras perforaciones que se hayan hecho en Marte,
de aproximadamente 10 cm de profundidad, para realizar los primeros
análisis del subsuelo. Así como en las misiones Viking, el robot Curiosity
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posee cámaras fotográficas para obtener datos sobre la superficie del
planeta y fotografiarse a si mismo. Esta misión también posee una cámara
con aumento (sin llegar a ser microscopio) para observar detalladamente
objetos de tamaño reducido, principalmente la estructura del suelo.
A la par que se escribe esta nota, se publicaron algunos de los
primeros resultados del Curiosity, correspondientes a la primera perforación
realizada en una roca marciana. Estos análisis mostraron que la región
donde se encontró la roca, pertenece a lo que en algún momento pudo
ser un lago; además se reportó la presencia de moléculas que se
relacionan con un ambiente habitable.
En el futuro…
Estos resultados y los que se obtengan a lo largo de los dos años
contemplados para la misión Curiosity servirán para próximas misiones que
busquen evidencias de vida. Una misión planeada para los próximos años
que tendrá este objetivo es ExoMars de la Agencia Espacial Europea. Esta
sonda buscará vida directamente y realizará perforaciones de cerca de un
metro de profundidad, sin embargo aún está en desarrollo este proyecto.
Al mandar robots al planeta rojo seguramente no encontraremos
marcianos
que
nos
estén
esperando,
de
hecho
es
improbable
que
encontremos microorganismos vivos, sin embargo lo que se aprenda en
estas misiones podrá sernos útil explorando otros cuerpos en el sistema
solar, y quizá en un futuro podamos hallar organismos extraterrestres, tal
vez incluso vida inteligente como Ylla (con la salvedad de que, como a
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ella, un marido celoso nos lo impida).
Autorretratrato tomado por el Curiosity en el sitio John Klein. Propiedad de NASA.
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