Seguimos con la quinta (y penúltima) entrada de este hilo que se está dilatando en el tiempo más de lo esperado. Pero las circunstancias son las que son :-)
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| Ecuación de Drake (fuente: Business insider) |
Nos centraremos ahora en los cuatro últimos factores de la ecuación:
- fl: fracción de planetas en los que la vida ha aparecido.
Sabemos que este factor no es cero porque sabemos que la vida se ha desarrollado en la Tierra. Pero no sabemos mucho más. En las entradas anteriores hemos visto que las condiciones físico-químicas necesarias para el desarrollo de la vida parece que se dan en una cantidad enorme de planetas. Incluso en nuestro sistema solar, existen lugares que pueden ser (o fueron) aptos para la vida: las evidencias de que hubo grandes cantidades de agua líquida en la superficie de Marte son cada vez más numerosas. Es posible que ese agua exista también a pocos centímetros debajo de dicha superficie y que haya dado lugar al desarrollo de vida simple (leer más aquí). Los océanos subterráneos de Encélado, Europa y Ganímedes, lunas heladas en las que, hasta hace pocos años, se pensaba que el desarrollo de la vida era imposible son ahora objetivos prioritarios para la búsqueda de vida extraterrestre. Asimismo se ha postulado la existencia de vida basada en el metano en los lagos de la superficie de Titán. Incluso la vida basada en la fosfina también se ha barajado como hipótesis en un entorno tan hostil como pueden ser las nubes de Venus. Muchos y variados escenarios pero, de momento, nada más que hipótesis.
¿Cómo seríamos capaces de confirmar la existencia de vida en otros planetas? Usando lo que se conoce con el nombre de biofirmas. Las biofirmas son aquellos elementos, substancias o características que solamente pueden haber sido ocasionados por la existencia de seres vivos, en la actualidad o en el pasado. Es imposible hacer una descripción detallada de las biofirmas en una sección de una entrada de un blog, por lo que recomiendo este artículo para aquellos de vosotros que queráis profundizar en este tema.
En nuestro sistema solar podríamos llegar a detectar señales de vida mediante el envío de satélites y sondas que estudien in situ los ambientes anteriormente citados, pero, ¿cómo hacemos para descubrir vida en planetas que se encuentran a años-luz de nosotros? Estudiando la luz que reflejan o emiten dichos planetas a través de su espectro electromagnético.
En la figura anterior se compara el espectro electromagnético de la Tierra (azul) con el de Marte (amarillo) y Venus (rojo). Las características espectrales del oxígeno molecular, el dióxido de carbono, el agua o el ozono son fácilmente apreciables. ¿Hay alguna que sea exclusiva de la Tierra? Obviamente, el dióxido de carbono no cumple esta condición ya que aparece también en las atmósferas de Marte y Venus. Por el contrario, la intensa banda de ozono (O3) que se aprecia a 9.6 micras es específica de la Tierra... o al menos eso parece deducirse de la figura. Sin embargo, esto no es así. A otras longitudes de onda no cubiertas por la figura anterior se ha encontrado también ozono en Venus y Marte. Y en ambos casos , el origen es abiótico, esto es, no originado por la presencia de seres vivos. En el caso de Venus, el ozono se forma cuando la luz del sol rompe las moléculas de dióxido de carbono (CO2) liberando átomos de oxígeno que son transportados por los vientos atmosféricos a la zona oscura del planeta en donde se pueden unir formando oxígeno molecular y ozono. Por su parte, la molécula de agua también ha sido identificada en la atmósfera de Venus. Lo mismo ocurre con el metano (CH4) causado en la Tierra principalmente por los seres vivos mientras que en el caso de Marte se sugiere un origen abiótico.
Todo lo anterior nos muestra una de las grandes dificultades asociadas a las biofirmas. Por el momento, no conocemos ninguna que nos proporcione una certeza total de que haya sido consecuencia de la actividad de seres vivos. Existen biofirmas más prometedoras que otras, o incluso combinaciones de ellas, pero todavía queda un largo camino por recorrer. Y a esto habría que añadir el hecho de que buscamos vida usando biofirmas en base a lo que conocemos en la Tierra. En el remoto (pero no imposible) caso de que la vida no haya seguido los patrones que siguió en nuestro planeta no tendríamos ni idea de qué biofirmas usar para detectarla.
¿Y qué ocurre con los exoplanetas? ¿Podemos aplicar la misma metodología y estudiar sus espectros electromagnéticos? La tecnología actual solamente nos alcanza para estudiar planetas muy calientes y de tipo gaseoso ya que son los que tienen las atmósferas más extensas y brillantes. De hecho, una de las primeras imágenes del telescopio James Webb (JWST) nos muestra la presencia de agua y nubes en la atmósfera de uno de estos planetas gigantes gaseosos (WASP-96b). Una de las grandes esperanzas es que, en los próximos meses, JWST sea capaz de detectar agua en las atmósferas de exoplanetas rocosos similares a la Tierra.
La pregunta clave para estimar el valor de fl es la siguiente: ¿Es la transición entre la química y la biología un proceso necesario o, por el contrario, es un paso angosto que constituye un verdadero cuello de botella para el desarrollo de vida inteligente? Es cierto que la vida surgió muy poco después de que la Tierra se volviera habitable. Esto es alentador pero debemos ser prudentes porque nuestra muestra se reduce a un solo planeta. Sería muy arriesgado pensar, por ejemplo, que el hecho de que un medicamento haya dado resultados positivos en un paciente implique que pueda usarse de manera universal. ¿Está la química orgánica orientada al desarrollo de la biología? No lo sabemos.
- fi: fracción de planetas en los que se ha desarrollado la vida inteligente.
- fc: fracción de civilizaciones que han desarrollado una tecnología lo suficientemente compleja como para emitir señales que puedan ser captadas por otras civilizaciones.
- L: duración de la civilización
Al igual que en el apartado anterior, aquí solamente podemos elucubrar. ¿Es fácil el paso de vida simple a vida inteligente? ¿En cuántos de estos planetas con vida inteligente se ha desarrollado una tecnología lo suficientemente potente como para poder ser captada desde otros planetas? ¿cuál es la duración de estas civilizaciones tecnológicamente avanzadas? La respuesta a todas estas preguntas es: no lo sabemos.
Hemos visto en entradas anteriores que los primeros factores de la ecuación de Drake daban resultados altamente optimistas. Si lo mismo ocurriera con estos últimos factores, nuestra galaxia debería estar poblada por millones de civilizaciones tecnológicamente avanzadas. Si esto es así, se nos plantea la pregunta que da pie a la paradoja de Fermi: "¿dónde está todo el mundo?".
Una civilización tecnológica debería dejar su impronta en el espectro electromagnético, bien a través de la emisión de ondas radio (tal y como venimos haciendo en la Tierra desde hace un siglo) o bien en el rango infrarrojo a través, por ejemplo, de esferas de Dyson. Sin embargo, a pesar de los esfuerzos del proyecto SETI y de otros proyectos centrados en la detección de exceso de brillo en el infrarrojo, este tipo de emisión propia de civilizaciones tecnológicas no ha sido detectada aún.
¿Cómo explicamos lo anterior? Son numerosas las hipótesis que se barajan, demasiadas para ser explicadas aquí de manera detallada. Para los interesados, recomiendo el libro del físico y divulgador Stephen Webb "Si el universo está lleno de extraterrestres... ¿dónde está todo el mundo?: Setenta y cinco soluciones a la paradoja de Fermi y el problema de la vida extraterrestre". (ISBN: 978-8446046318). Se ha propuesto, por ejemplo, que la duración de las civilizaciones avanzadas es corta y que suelen autoaniquilarse bien a través de las armas o bien a través de la sobre-explotación de los recursos. Otros, por el contrario, sostienen que dichas civilizaciones existen, que saben dónde estamos pero que evitan ponerse en contacto con nosotros para protegernos. Hay quienes plantean que, aunque la vida en la Tierra apareció hace miles de millones de años, el ser humano habita en ella desde hace solamente unos miles de años por lo que es posible que esas civilizaciones visitaran la Tierra antes de que la especie humana existiera. Y muchas más hipótesis que podéis encontrar en el libro anteriormente citado.
Una teoría interesante es la hipótesis del gran filtro, que sostiene que el desarrollo de una civilización tecnológicamente avanzada es algo muy difícil de que suceda. Tomando como ejemplo la evolución en la Tierra, se identifican diferentes momentos clave que son muy improbable que ocurran. Entre ellos, por ejemplo, podemos destacar la endosimbiosis, el proceso que permitió el paso de células procariotas a eucariotas y que marcó un hito en el desarrollo de la vida compleja en la Tierra. Éste fue un proceso único que ocurrió en un momento determinado y que no ha vuelto a tener lugar. En esta línea se encuentra, por ejemplo, este artículo publicado recientemente en la revista Astrobiology, el cual sugiere que la existencia de vida inteligente fuera de la Tierra debe ser un fenómeno extraordinariamente raro.
Por tanto, estos últimos factores de la ecuación de Drake podrían tener valores muy pequeños que harían que el resultado final de la misma (esto es, el número de civilizaciones extraterrestres avanzadas) fuera un número muy pequeño. ¿Habitamos, por tanto, en un arca solitaria o, por el contrario, formamos parte de un universo lleno de vida? ¿Qué implicaciones tendrían estas dos hipótesis desde el punto de vista teológico? La respuesta es ninguna que ponga en tela de juicio la existencia de Dios. Tan válido es pensar en un universo lleno de vida que muestre la infinita capacidad creadora de Dios como en un universo carente de otras civilizaciones extraterrestres pero cuyo tamaño nos de cuenta de la inmensidad de su Autor.
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