El santo grial de la astrobiología que puede detectar vida extraterrestre

Investigadores del Carnegie Science Earth and Planets Laboratory han desarrollado un método revolucionario para detectar signos de vida pasada o presente en otros planetas. Este avance es un paso monumental en la búsqueda de vida en el sistema solar y más allá. Tanto que lo han calificado como “el Santo Grial de la astrobiología”.

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Este descubrimiento es crucial para nuestro entendimiento de la vida y nuestro lugar en el cosmos. Según los investigadores, comenzaron con la idea de que la química de la vida difiere fundamentalmente de la del mundo inanimado; que existen ‘reglas químicas de la vida’ que influyen en la diversidad y distribución de biomoléculas. Si pudiéramos deducir, por tanto, esas reglas, “podemos usarlas para guiar nuestros esfuerzos para modelar los orígenes de la vida o para detectar signos sutiles de vida en otros mundos.”

Su nuevo método, afirman, utiliza un sistema de análisis por inteligencia artificial y ha tenido un 90% de aciertos en sus pruebas de laboratorio. “Estos resultados significan que podríamos ser capaces de encontrar una forma de vida de otro planeta, otra biosfera, incluso si es muy diferente de la vida que conocemos en la Tierra. Y, si encontramos signos de vida en otro lugar, podemos decir si la vida en la Tierra y en otros planetas proviene de un origen común o diferente.”

Una IA lista de lo que pensaban

Lógicamente, el nuevo método no solo detecta bioquímicas terrestres sino también alienígenas. Los investigadores afirman que “es relativamente fácil detectar los biomarcadores moleculares de la vida terrestre, pero no podemos suponer que la vida alienígena usará ADN, aminoácidos, etc.” En vez de buscar esos biomarcadores, su método busca patrones en distribuciones moleculares que surgen de la demanda de la vida por moléculas ‘funcionales’.

Su sistema de inteligencia artificial analiza la estructura de las muestras a nivel atómico. El método, publicado en las Proceedings of the National Academy of Sciences, ha demostrado que la IA puede diferenciar entre muestras bióticas y abióticas detectando diferencias sutiles dentro de los patrones moleculares de una muestra.

Para realizar tal determinación, la muestra seleccionada primero se somete a un análisis de pirólisis con cromatografía de gases. Este proceso descompone la muestra en sus componentes y las identifica individualmente. Luego, un espectrómetro de masas se utiliza para determinar los pesos moleculares de los componentes identificados.

La IA —que ha sido entrenada con “datos multidimensionales” de 134 muestras conocidas ricas en carbono, bióticas o abióticas, para establecer una base sobre lo que es y no es biológico en la naturaleza— absorbe la muestra para su análisis. Según Anirudh Prabhu, “cuando hay cientos de atributos, los algoritmos de IA son imprescindibles para recopilar la información y obtener respuestas.”

Este sistema ha identificado con éxito una amplia gama de muestras bióticas y abióticas con un 90% de precisión. Según el Dr. Robert Hazen, coautor del estudio, la capacidad de la IA para determinar no solo si algo era biótico o abiótico, sino también su habilidad para separar si las muestras bióticas estaban vivas o eran fósiles antiguos, fue algo increíble: “Lo que realmente nos asombró fue que entrenamos nuestro modelo de aprendizaje automático para predecir solo dos tipos de muestras: bióticas o abióticas, pero el método descubrió tres poblaciones distintas: abióticas, bióticas vivas y bióticas fósiles.”

Detectar vida extraterrestre

El método analítico es totalmente rutinario y tiene el potencial de revolucionar la búsqueda de vida extraterrestre y profundizar nuestro entendimiento tanto del origen como de la química de la vida más temprana en la Tierra, según afirma el Dr. Hazen. Jim Cleaves, autor principal del estudio, afirma que la búsqueda de vida extraterrestre es “uno de los objetivos más tentadores en la ciencia moderna”. Cleaves afirma que es una herramienta crítica para los astrobiólogos que hasta ahora no tenían en su caja de herramientas.

Por último, el Dr. Hazen cree que su método no sólo identificará vida en otros planetas que son similares a la vida en la Tierra, sino que también podrá encontrar vida en otros planetas que es extraordinariamente diferente de la vida en la Tierra. “Estos resultados significan que podríamos ser capaces de encontrar una forma de vida de otro planeta, otra biosfera, incluso si es muy diferente a la vida que conocemos en la Tierra,” afirmó.

El Santo Grial

Si este nuevo método es el Santo Grial de la astrobiología, como afirman sus autores, será la clave para descubrir vida en lugares que antes se consideraban inhóspitos o inexplorados, abriendo un nuevo mundo de posibilidades para la búsqueda de vida alienígena en exoplanetas y el sistema solar.

Hasta la fecha, hemos encontrado varias señales que sugieren la posibilidad de vida en otros planetas pero no tenemos ninguna certeza de que su origen sea biológico o abiótico. Por ejemplo, hemos detectado fosfina en la atmósfera de Venus, un gas que en la Tierra está asociado con la vida microbiana. También hemos encontrado moléculas orgánicas en Marte y en lunas como Encélado y Titán, que son consideradas como señales potenciales de vida. Pero estas señales no son concluyentes en absoluto. La existencia de agua líquida en otros cuerpos celestes, como en la luna de Júpiter, Europa, y en Encélado, una luna de Saturno, también ha alimentado las especulaciones sobre la existencia de vida extraterrestre. La presencia de agua líquida es un requisito clave para la vida tal como la conocemos, y encontrarla en otros lugares del sistema solar sugiere que la vida podría existir o haber existido en estos lugares.

Una versión del sistema puede volar próximamente a Marte para evaluar la posibilidad de vida en el planeta rojo

Ahora, con este nuevo método de detección de vida que puede identificar bioquímicas alienígenas además de la vida terrestre, se abre una nueva era en la búsqueda de candidatos con una certeza nunca antes vista. Como afirma el Dr. Cleaves: “Podríamos ser capaces de encontrar una forma de vida de otro planeta, otra biosfera, incluso si es muy diferente a la vida que conocemos en la Tierra. Y, si encontramos señales de vida en otro lugar, podemos determinar si la vida en la Tierra y en otros planetas proviene de un origen común o diferente.”

Como dice Andrew H. Knoll —Profesor de Investigación de Fisher de Historia Natural y Profesor de Investigación Emérito de Ciencias de la Tierra y Planetarias, Departamento de Biología Orgánica y Evolutiva, Universidad de Harvard, que no está relacionado con el estudio—"el método innovador de Cleaves y sus colegas de distinguir la materia orgánica biológica de la abiótica es un regalo para los astrobiólogos y, muy posiblemente, también para los que estudian la historia temprana de la Tierra." Según Knoll, todavía queda mucho por aprender, pero imagina un día en el que una versión del sistema bien pueda volar a Marte para evaluar la posibilidad de vida en el planeta rojo.