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¿Un universo rebosante de vida? ¿O la Tierra sí es un lugar especial?

La vida es un fenómeno bastante improbable. Sí, ya sé, ya sé. Se preguntarán de dónde sale esta afirmación. Realmente no es tal, sino solo una hipótesis. Pero una que hasta ahora tiene más apoyos a favor que la contraria.

Es lógico que la visión humana al respecto esté normalmente sesgada hacia el lado contrario, dado que nosotros estamos aquí y apenas conocemos otro lugar. Ningún ser humano ha pisado jamás otro planeta, y solo 12 han caminado sobre otro cuerpo celeste. Así que nos guiamos intuitivamente por lo único que conocemos: un planeta rebosante de vida.

Pensemos en alguien que ha vivido su existencia alejado de la civilización, que un día viaja a la ciudad, compra un billete de lotería y le toca el gran premio. Sin duda pensaría que es enormemente fácil, dado que desconoce las reglas del sorteo y las posibilidades de ganar. En términos de la lotería galáctica de la vida, nosotros, los agraciados, solemos pensar que los planetas habitados deben de ser inmensamente comunes en el universo, aunque en realidad no tengamos la menor idea de cuáles son las reglas concretas de la aparición de la vida ni la probabilidad real de que ocurra.

A esta idea común de que la vida debe de ser tan omnipresente en el cosmos como lo es en nuestro planeta –donde se encuentra incluso en los entornos más hostiles, desde los polos a los desiertos, pasando por los volcanes y las fosas oceánicas– han contribuido los astrofísicos, quienes durante décadas nos han hecho calar la idea de que la Tierra no es un lugar especial.

De hecho, esta visión empezó a incubarse cuando Copérnico se cargó el geocentrismo, y ha venido expandiéndose con las evidencias de que ni nuestro planeta, ni nuestro sistema solar, ni nuestra galaxia tienen esencialmente nada especial que los distinga de otros muchos millones, desde el punto de vista puramente astrofísico. A menudo se dice que la Tierra es solo un suburbio más de un sistema solar suburbial más en una galaxia suburbial más. Todo lo cual ha llevado a muchos físicos a encogerse de hombros: si en la Tierra hay vida, ¿por qué no en cualquier otro lugar?

Imagen de la Tierra desde el espacio tomada por la misión Apolo 17 en 1972. Imagen de NASA.

Imagen de la Tierra desde el espacio tomada por la misión Apolo 17 en 1972. Imagen de NASA.

Solo que esta visión es simplista. Y espero que se me entienda, no es un “simplista” con ánimo peyorativo. Es que la física es simplista por obligación. Había un viejo chiste sobre dos caballos de carreras, y un físico al que se le preguntaba cuál de los dos tenía más posibilidades de llegar primero a la meta. El físico decía: supongamos dos caballos totalmente esféricos y sin rozamiento…

Solo cuando los físicos comienzan a hundir los pies en el sucio cenagal de la química y la biología es cuando son realmente conscientes de que los caballos no son esféricos y sin rozamiento. O, como decía Carl Sagan, que “la biología es más parecida a la historia que a la física” porque “no hay predicciones en la biología, igual que no hay predicciones en la historia”. Y de que tal vez la Tierra después de todo sí sea un lugar más especial de lo que predice la astrofísica.

Sagan era astrofísico, pero hundió los pies. Otro ejemplo es el australiano Charley Lineweaver, astrofísico reconvertido en astro-bio-geólogo. En realidad, no crean que los astrobiólogos tienen más respuestas. Los astrobiólogos son un poco como un equipo de bomberos forestales en el desierto, siempre esperando a poder entrar en acción. A la espera de ese momento, exploran las posibilidades teóricas analizando las condiciones más raras y extremas en las que puede llegar a surgir un incendio.

Pero cuando un físico como Lineweaver comienza a añadir capas de complejidad a esa noción simplista que aplica a la Tierra el principio de mediocridad, descubre que quizá nuestro planeta no sea realmente un suburbio tan mediocre. Lineweaver suele ilustrar sus planteamientos con lo que llama la falacia del planeta de los simios, en alusión a la idea de que el universo debe de estar lleno de especies inteligentes porque la evolución conduce a eso; en la saga clásica, el declive de los humanos dejaba el hueco para que los simios dieran ese salto evolutivo.

Pero para Lineweaver, existe un experimento natural que prueba cómo la evolución no conduce necesariamente a la aparición de una especie tecnológica inteligente. Es su propio país, Australia; un continente separado del resto durante 100 millones de años y en el que todo lo que logró la evolución, según sus propias palabras, fueron los canguros.

Lineweaver propone que existe un “cuello de botella gaiano” (según la idea de Gaia, la Tierra como un sistema vivo autorregulado), un momento de crisis en el que todo planeta con vida naciente deriva hacia la catástrofe climática cuando la propia biología no consigue modificar el ciclo de carbonatos-silicatos para imponer unas condiciones de habitabilidad estables. Es posible que esto sucediera en Venus y Marte, y según Lineweaver la Tierra podría ser un caso insólito que consiguió superar ese cuello de botella. Con lo cual este planeta no sería un ejemplo mediocre de lo que es la norma en el universo, sino una excepción, una anomalía, un raro caso de éxito donde todos los demás fallan.

Por supuesto, la idea de Lineweaver no deja de ser otra hipótesis sin demostración. Pero quien defienda esa visión del universo rebosante de vida debe enfrentarse a la incómoda realidad de que los datos disponibles apoyan más bien lo contrario: aquí no ha venido nadie más, y en los miles de mundos ya confirmados aún no hay nada que invite fuertemente a sospechar la existencia de vida.

Cierto es que tampoco hay nada que lo excluya. Pero aunque el descubrimiento de nuevos exoplanetas ha estado afectado por un sesgo impuesto por los propios métodos de observación –por ejemplo, es más fácil descubrir planetas supergigantes gaseosos, poco aptos para la vida–, la realidad es que una vez más la Tierra sí parece ser un lugar algo especial; entre miles de mundos ya descubiertos, no parece haber tantos similares al nuestro como en un principio podría pensarse.

Lineweaver ha aportado ahora un nuevo dato más en contra de esa percepción de la Tierra como un planeta mediocre, y por tanto en contra de la idea del universo rebosante de vida. El científico australiano y sus colaboradores, los astrofísicos Sarah McIntyre y Michael Ireland, han analizado la posibilidad de que los exoplanetas rocosos conocidos hasta ahora posean un campo magnético similar al de la Tierra. El motivo, escriben los investigadores en su estudio, es que “las evidencias del Sistema Solar sugieren que, a diferencia de Venus y Marte, la presencia de un potente dipolo magnético en la Tierra ha ayudado a mantener agua líquida en su superficie”, y por tanto la vida.

Los investigadores no sostienen que la existencia de un campo magnético sea un requisito mínimo obligatorio para la vida, pero sí que aumenta sus posibilidades, al proteger el agua y la atmósfera del viento y la radiación estelar.

El resultado del estudio es que solo uno de los exoplanetas analizados, Kepler-186f, tiene un campo magnético mayor que el terrestre, “mientras que aproximadamente la mitad de los exoplanetas rocosos detectados en la región habitable de sus estrellas tienen un dipolo magnético insignificante”, escriben los investigadores.

Representación artística de Kepler-186f. Imagen de NASA Ames/SETI Institute/JPL-Caltech.

Representación artística de Kepler-186f. Imagen de NASA Ames/SETI Institute/JPL-Caltech.

Lineweaver y sus colaboradores se abstienen de concluir que sus datos descarten la posibilidad de vida en esos planetas, pero sí sugieren que la mayoría de los que se han descubierto en otros sistemas solares son probablemente menos hospitalarios para la vida que la Tierra. Y quien crea que hablar solo de vida basada en el agua y el carbono es reduccionista debería saber que, en realidad, es igualmente reduccionista proponer otras bioquímicas alternativas sin considerar sus numerosos e inmensos obstáculos, conocidos o no. En un futuro tal vez no lejano, es posible que los sistemas de Inteligencia Artificial puedan modelizar estas bioquímicas alternativas para tratar de obtener un veredicto sobre su plausibilidad real. Hasta entonces, son solo fantasías.

Pero en fin, al menos hay una buena noticia: Kepler-186f. Solo que, hasta ahora, ni siquiera los responsables del Instituto SETI (Búsqueda de Inteligencia Extraterrestre) albergan demasiadas esperanzas de que allí exista vida inteligente…

¿Hay vida inteligente en Kepler-186f?

El 19 de marzo de 2014, en un encuentro científico sobre la búsqueda de vida extraterrestre celebrado en Tucson (EE. UU.), el investigador de la NASA Tom Barclay presentó el primer exoplaneta de tamaño similar a la Tierra situado a una distancia de su estrella que permitiría la vida; ni demasiado lejos ni demasiado cerca, en esa franja templada que los investigadores denominan “zona Ricitos de Oro”, en alusión a la niña del cuento que no quería su sopa ni caliente ni fría. Aunque Kepler-186f, a unos 500 años luz de nosotros, fue incorrectamente bautizado por los medios como un gemelo de la Tierra (su estrella es una enana roja, muy diferente del Sol), el anuncio fue acogido como la primera posibilidad real de haber hallado un nicho para la vida más allá del Sistema Solar. Un mes después, los detalles de Kepler-186f se publicaban por todo lo alto en la revista Science.

Representación artística de Kepler-186f. Imagen de NASA Ames/SETI Institute/JPL-Caltech.

Representación artística de Kepler-186f. Imagen de NASA Ames/SETI Institute/JPL-Caltech.

Pero ¿realmente puede existir vida en Kepler-186f? Una astrofísica opina que sí. O que, al menos, las posibilidades de que aquel planeta esté habitado por seres inteligentes son de un nada desdeñable 50,3%.

Esta es la historia. Tras el hallazgo de Kepler-186f, los investigadores del Instituto de Búsqueda de Inteligencia Extraterrestre (SETI) dirigieron las antenas de su matriz de telescopios Allen (ATA) hacia esa coordenada del cielo, en busca de alguna señal de radio que pudiera delatar la existencia de una civilización tecnológica. Los científicos, dirigidos por el astrónomo jefe del Instituto SETI, Seth Shostak, rastrearon un intervalo de frecuencias entre 1 y 10 gigahercios, en la banda alta del dial de la radio. “Hasta ahora no ha habido suerte, aunque seguiremos buscando”, escribía Shostak en un artículo publicado entonces.

Pero no todos piensan que la búsqueda fue infructuosa. La astrofísica Hontas Farmer, profesora asociada de los City Colleges of Chicago y del College of DuPage, lleva años participando en la iniciativa de colaboración SETILive, que permite la participación de voluntarios en la observación y el análisis de los datos. Farmer estuvo observando los gráficos del ATA llamados “de cascada” obtenidos durante el rastreo de Kepler-186f. En este tipo de gráficos, el eje horizontal representa la gama de frecuencias, mientras que el vertical corresponde al tiempo, de modo que cada píxel es un segundo. Cuando hay una señal, aparece un punto destacado sobre el fondo, más claro a mayor intensidad. En apariencia y para un ojo no entrenado, un gráfico de cascada solo muestra nieve como la de los antiguos televisores, pero un patrón de puntos en una línea vertical o ligeramente diagonal podría revelar una señal artificialmente creada. Los algoritmos del SETI analizan las imágenes, pero los investigadores cuentan también con el escrutinio humano como ayuda.

Cuando Farmer se topó con un gráfico obtenido el 12 de abril de 2014, observó un ligero, casi imperceptible patrón de líneas verticales. Según escribió la astrofísica en su blog, es una señal muy “ruidosa y degradada”, como sería de esperar en una red de satélites orbitando un planeta. Pero no dudó en afirmar: “Esos datos tienen exactamente el aspecto que yo esperaría de una señal extraterrestre”. Este mes, Farmer ha actualizado sus observaciones aplicando filtros que reducen el ruido y que en su opinión sostienen su hipótesis, ya que parecen mostrar breves cadenas de píxeles que podrían corresponder a brotes de emisiones de varios segundos que “se apagan y se encienden de nuevo en las mismas frecuencias”. La investigadora cifra en algo más de un 50/50 las posibilidades de vida en Kepler-186f; concretamente, y aplicando la ecuación que propone en su estudio aún pendiente de publicación, un 50,3%. Por supuesto, no niega que “algún fenómeno natural podría mimetizar esta señal”.

Gráfico de cascada de emisiones de radio de Kepler-186f obtenidas por SETILive. Las líneas muestran lo que podrían ser señales, según Hontas Farmer. Imagen de SETILive/Hontas Farmer. Versión original aquí.

Gráfico de cascada de emisiones de radio de Kepler-186f obtenidas por SETILive. Las líneas muestran lo que podrían ser señales, según Hontas Farmer. Imagen de SETILive/Hontas Farmer. Versión original aquí.

Cabe preguntarse si no podríamos obtener algo mejor y más concluyente, pero según los investigadores de SETI el rastreo de señales de tecnología extraterrestre es la búsqueda de la aguja en el pajar. Todos recordamos la fuerte e inequívoca emisión captada por los astrónomos en la película Contact, basada en la novela de Carl Sagan. Según los científicos, para enviar una señal de esa magnitud se requeriría una fuente varias veces más potente que el mayor emisor de la Tierra, el del radiotelescopio de Arecibo en Puerto Rico. Por supuesto que esto no sería un obstáculo para una civilización más avanzada que la nuestra, pero existe otro problema fundamental. Dado que Kepler-186f se encuentra a unos 500 años luz, nuestras primeras emisiones de radio no llegarán allí hasta dentro de varios siglos. Es decir: ellos, si existieran, no sabrían que estamos aquí, por lo que no habría ningún motivo para que enviaran una señal potente en nuestra dirección.

De hecho, y a pesar de lo que imaginó para su ficción, “lo cierto es que Carl Sagan no esperaba ver una señal tan fuerte; eso solo hace una buena historia para Hollywood”, señala Farmer a Ciencias Mixtas. La astrofísica menciona un estudio que Sagan publicó en 1975 y en el que “argumenta que, siendo realistas, todo lo que podríamos esperar es una distribución no térmica en las señales de radio de una civilización inteligente; en otras palabras, sabríamos que están en el aire, pero sería como tratar de sintonizar una emisora de radio de 100 vatios desde 10.000 millas de distancia, o peor”. Después de filtrar el ruido, “lo que queda es precisamente la señal sobre la que escribió Sagan”, arguye la investigadora. O sea, que podemos olvidarnos de las instrucciones para crear la nave que nos desplace a través de los agujeros de gusano.

Mientras Farmer trata de publicar su estudio, lo cierto es que su optimismo no es compartido por los responsables del Instituto SETI. Shostak admite que los gráficos de cascada analizados por la investigadora parecen mostrar algo, pero en su opinión se trata de contaminación terrestre: “Para ser honestos, vemos ese tipo de emisión todo el tiempo, debido sobre todo a los satélites de telecomunicaciones. Cada vez que apuntamos las antenas al cielo, también captamos interferencias de radio”, precisa el astrónomo a este blog.

Shostak explica que la diferencia entre señales e interferencias es clara: las primeras solo se detectan al dirigir las antenas al punto concreto del cielo, mientras que las segundas cubren todo el firmamento. Según este criterio, prosigue Shostak, “las señales son interferencias terrestres, y este es el motivo por el que no hemos continuado observando”. “Probablemente Farmer no está familiarizada con estos procedimientos de búsqueda”, concluye el astrónomo jefe del Instituto SETI. Por su parte, Farmer confía en que las observaciones continúen para llegar a una conclusión definitiva. “Para saberlo con certeza necesitamos estudiar Kepler-186f mucho más de lo que lo hemos hecho”.

Viaje con nosotros a Kepler-186f, donde la hierba es roja

Es un hecho: viajar a planetas en otros sistemas solares es un imposible para todos los que hoy vivimos. Pero esto no significa que no podamos soñar con ello. A muchos esta sugerencia les dejará completamente fríos, pero algunos sentimos que hemos nacido en una época de transición entre las grandes exploraciones del pasado y los futuros viajes interplanetarios; en un momento tonto de la historia en el que ya no quedan mundos por descubrir en esta roca mojada, y los que nos esperan en otros planetas están aún completamente fuera del alcance de la tecnología actual.

"Relájese en Kepler-16b, la tierra de los dos soles, donde su sombra siempre tiene compañía". Imagen de NASA/JPL-Caltech.

“Relájese en Kepler-16b, la tierra de los dos soles, donde su sombra siempre tiene compañía”. Imagen de NASA/JPL-Caltech.

Para quienes comparten este suspirar por una épica del descubrimiento geográfico que hoy nunca podremos disfrutar, el Laboratorio de Propulsión a Chorro (JPL) de la NASA ha creado estos preciosos carteles de viajes inspirados en la estética retrofuturista.

Los pósters nos proponen viajes a los exoplanetas Kepler-16b, HD 40307 g y Kepler-186f. El primero de ellos se presenta como “la tierra de los dos soles, donde tu sombra siempre tiene compañía”. Kepler-16b, descubierto por el telescopio espacial Kepler de la NASA en 2011, fue el primer planeta confirmado que orbita alrededor de dos estrellas, una enana roja y una enana naranja, lo que de inmediato inspiró a los fans de Star Wars a rebautizarlo como Tatooine, en recuerdo del planeta en el que Luke Skywalker contemplaba la puesta de dos soles. Sin embargo, la ficticia Agencia de Viajes Exoplanetarios del JPL ha aplicado un exceso de imaginación, ya que Kepler-16b es probablemente un gigante gaseoso del tamaño de Saturno y con una temperatura máxima de -70 ºC; tan frío como el hielo seco. Otro inconveniente es la distancia: 200 años luz.

"Experimente la gravedad de HD 40307 g, una supertierra". Imagen de NASA/JPL-Caltech.

“Experimente la gravedad de HD 40307 g, una supertierra”. Imagen de NASA/JPL-Caltech.

En cuanto al segundo de los planetas, el JPL nos invita a experimentar la intensa gravedad de HD 40307 g, una supertierra. Este planeta, descubierto en 2012 por el Observatorio Europeo Austral (ESO), se encuentra a solo 42 años luz de nosotros. Su tamaño es el doble que el terrestre y su masa ocho veces mayor. Los científicos aún no están seguros de su composición.

Por último, Kepler-186f fue anunciado el pasado año en la revista Science como el primer exoplaneta habitable lejos de casa (este “lejos” son 490 años luz), con un tamaño similar a la Tierra y a una distancia de su estrella enana roja que permitiría la presencia de agua líquida, con una temperatura posiblemente superior a los 0 ºC. En su imaginaria invitación, el JPL dibuja este planeta como un mundo de hierba roja, adaptada para absorber la longitud de onda de la luz de su estrella.

El hallazgo de Kepler-186f fue recibido con gran entusiasmo por los científicos dedicados a la búsqueda de inteligencia extraterrestre (SETI). De inmediato, el Instituto SETI de California orientó las antenas de su telescopio Allen hacia este nuevo mundo en busca de posibles emisiones de radio que delataran la existencia de una civilización tecnológica. El rastreo dio un resultado oficialmente negativo, aunque este punto requeriría una explicación más extensa que dejaremos para otro día.

"Kepler-186f, donde la hierba siempre es más roja al otro lado". Imagen de NASA/JPL-Caltech.

“Kepler-186f, donde la hierba siempre es más roja al otro lado”. Imagen de NASA/JPL-Caltech.

Este mismo mes, los científicos que estudian los datos de la misión Kepler han confirmado la existencia de ocho nuevos exoplanetas potencialmente habitables; dos de ellos, Kepler-438b y Kepler-442b, respectivamente a 470 y 1.100 años luz de nosotros, han sido definidos por los investigadores como los más similares a la Tierra que hemos conocido hasta ahora.

Volviendo a los carteles, habrá quien los califique como un generoso desperdicio espacio-temporal; pero dejando aparte el hecho de que quedarían fastuosos en el salón que algún día construiré en el ominoso sótano de mi casa, lo cierto es que la web PlanetQuest del JPL, subtitulada La búsqueda de otra Tierra, realiza una magnífica labor de divulgación a través de estos pequeños bocados audiovisuales.

Además de los datos científicos sobre exoplanetas, en PlanetQuest encontramos vídeos que explican, por ejemplo, de dónde vienen los abstrusos nombres de los planetas extrasolares, que se nos presentan organizados en una fantástica enciclopedia visual en 3D; además de juegos y exposiciones interactivas que nos permiten planear nuestro viaje interplanetariopersonalizar nuestro propio planeta, conocer la historia de la búsqueda de planetas o consultar un atlas de los nuevos mundos. Y por si a alguien todo esto le despierta una tardía vocación de buscador de planetas, la web Planet Hunters admite voluntarios dispuestos a donar algo de su tiempo para analizar las observaciones de Kepler y contribuir al descubrimiento de nuevos mundos.