Una nueva técnica para detectar firmas biologicas en misiones espaciales nos acerca a encontrar vida extraterrestre

En nuestra búsqueda de vida fuera de la Tierra, lo que normalmente se intenta encontrar son moléculas orgánicas específicas o características químicas muy particulares, como la "quiralidad" (la preferencia por moléculas orientadas hacia la izquierda o hacia la derecha) o rastros de isótopos específicos.

Sin embargo, estas señales biológicas tradicionales son muy frágiles, ya que en entornos espaciales severos, como las superficies de planetas o lunas expuestas a mucha radiación y temperaturas extremas, estas moléculas se degradan y pierden sus características originales con el tiempo.

El verdadero problema es que detectar estas propiedades químicas tan sutiles requiere instrumentos sumamente complejos, los cuales deben estar libres de contaminación, a menudo son imposibles de enviar en una sonda espacial.

Sin embargo, hace menos de un mes se presentó una nueva técnica en la que esto se podría realizar con mayor facilidad. La cual se presentó en la revista Nature y está a cargo de investigadores liderados por Gideon Yoffe del Instituto Weizmann de Ciencias, junto a la Universidad de California y la Universidad Hebrea de Jerusalén.

La diversidad matemática como huella de vida

Esta nueva propuesta para buscar vida trata de que, en lugar de buscar la estructura perfecta de tal o cual molécula específica, se analiza el patrón estadístico en general del comportamiento o, dicho de otro modo, la "diversidad" de las moléculas presentes.

Su funcionamiento parte de una idea muy sencilla. En principio, sabemos que los procesos químicos "sin vida" (abióticos) tienden a crear muchas moléculas simples y ligeras porque requieren poca energía, creando mezclas dominadas por unas pocas sustancias básicas.

Por el contrario, la vida gasta energía constantemente para fabricar una gran variedad de moléculas complejas que necesita para funcionar. Por ejemplo, en el caso de los aminoácidos (los bloques de construcción de las proteínas), la naturaleza crea una mezcla mucho más rica, variada y "equilibrada" de ingredientes.

Podemos ver que la diferencia entre ambos procesos es la energía y al cuantificar matemáticamente qué tan uniforme es la mezcla de moléculas con respecto al gasto energético, los científicos pueden distinguir claramente si provienen de un ser vivo o de simples reacciones químicas.

Ácidos grasos y la resistencia al tiempo

Lo más interesante es que este patrón no sólo aplica a los aminoácidos, sino también a otras moléculas como los ácidos grasos (los componentes de las grasas y membranas de las células), pero de manera inversa.

Los procesos sin vida generan una mezcla muy uniforme, de todos los tamaños posibles, de ácidos grasos, sin embargo, la vida es muy selectiva y restringe su producción sólo a ciertos tamaños, los cuales utiliza para construir las membranas celulares, por lo que la encontramos en menor cantidad.

Lo más fascinante de esta "firma de diversidad" es que es resistente al paso del tiempo y a las duras condiciones del espacio. En simulaciones se ha encontrado que incluso si las moléculas son bombardeadas y destruidas (parcialmente), durante millones de años, el patrón matemático sobrevive lo suficiente como para permitirnos identificar que ahí hubo vida.

Con este método sólo debemos medir la "abundancia relativa" (comparar la cantidad de una molécula frente a otra en una misma muestra) en lugar de identificar detalles moleculares súper exactos. Lo mejor de todo es que se puede aplicar directamente con la tecnología que ya tenemos por lo que no se necesita de tecnología nueva o inalcanzable.

Futuras misiones espaciales

Esta nueva técnica surgió en el marco de “Eureka”, un concepto de misión espacial propuesto por un equipo israelí encabezado por el grupo de investigación, en colaboración con su industria aeroespacial y busca sentar las bases científicas y tecnológicas para la exploración directa de entornos potencialmente habitables fuera de la Tierra.

Su objetivo es enviar una pequeña nave a una o dos lunas heladas del Sistema Solar, con Europa como principal candidata y Encélado, ambas con océanos ocultos bajo su superficie congelada. La planificación y el diseño de la nave están a cargo de la división espacial de Israel Aerospace Industries.

Para poner a prueba el método, el equipo examinó más de un centenar de muestras orgánicas e inorgánicas entre rocas terrestres de tres mil millones de años, cáscaras de huevos de dinosaurio, plumas fosilizadas preservadas en ámbar y muestras provenientes de los asteroides Ryugu y Bennu.

Esto significa que los instrumentos de misiones actuales y futuras (como los robots en Marte o las sondas enviadas a las lunas Europa de Júpiter y Encélado de Saturno al día de hoy) ya son capaces de recopilar los datos necesarios para usar este enfoque y darnos respuestas sobre si estamos solos en el universo.