Astrobiología

La astrobiología ( exobiología ) es una disciplina científica que considera la posibilidad del surgimiento, evolución y preservación de la vida en otros planetas del Universo . La astrobiología se basa en los avances científicos en física , química , astronomía , biología , ecología , ciencia planetaria , geografía , geología y astronáutica para investigar la posibilidad de vida extraterrestre [2] [3]. Al resolver algunos problemas, la astrobiología está en estrecho contacto con la biología espacial y la medicina espacial, que surgieron en relación con la penetración activa del hombre en el espacio exterior. La astrobiología busca hábitats habitables tanto en el sistema solar como más allá, busca evidencia de química prebiótica , estudios de laboratorio y de campo sobre el origen y desarrollo temprano de la vida en la Tierra , y estudios del potencial de la vida para adaptarse a las complejas condiciones de la Tierra. y en el espacio [4] .

Resumen

El término astrobiología fue propuesto por primera vez por el astrónomo soviético G. A. Tikhov en 1953. Está formado por las palabras griegas antiguas "astron" ( otro griego ἄστρον ) - "estrella", "bios" ( otro griego βίος ) - "vida" y "logia" ( otro griego -λογία ) - "enseñanza". Hay varios sinónimos para el término "astrobiología", pero todos incluyen dos ciencias principales: la astronomía y la biología. El término sinónimo "exobiología" proviene del griego exo ( otro griego ἔξω ) - "afuera, afuera", bios ( otro griego βίος ) - "vida" y lógica ( otro griego -λογία ) - "enseñanza". Otro término usado en el pasado es xenobiología, es decir, "la biología de los extranjeros". La palabra fue acuñada en 1954 por el escritor de ciencia ficción Robert Heinlein en su novela Star Beast [6] .

La pregunta "¿existe vida en otras partes del universo?" es una hipótesis verificable y, por lo tanto, una vía eficaz para la investigación científica. Hoy en día, la astrobiología se ha convertido en un campo de estudio formalizado, aunque alguna vez estuvo al margen de la investigación científica convencional. El interés de la NASA en la astrobiología comenzó con el desarrollo del Programa Espacial. En 1959, la NASA financió su primer proyecto de exobiología y en 1960 estableció el Programa de estudio de exobiología [4] [7] . En 1971, la NASA financió un proyecto ( SETI ) para buscar señales de radio de civilizaciones extraterrestres . El Programa Viking , iniciado en 1976, incluía tres experimentos biológicos diseñados para buscar posibles señales de vida en Marte . El Mars Pathfinder , que aterrizó en 1997, contenía una carga útil científica diseñada para detectar fósiles microbianos encerrados en rocas [ 8] .

En el siglo XXI, la astrobiología se está convirtiendo en el foco de un número creciente de misiones de exploración al sistema solar de la NASA y la Agencia Espacial Europea . El primer seminario europeo sobre astrobiología tuvo lugar en mayo de 2001 en Italia [9] y dio como resultado el Programa Aurora [10] . La NASA actualmente supervisa el Astrobiología de la NASA Un número cada vez mayor de universidades de todo el mundo están introduciendo programas de estudio en el campo de la astrobiología. En los Estados Unidos, estos son la Universidad de Arizona [11] , la Universidad de Pensilvania, la Universidad de Montana y la Universidad de Washington ; en el Reino Unido, la Universidad de Cardiff (se creó el Centro de Astrobiología) [12] , en Australia, la Universidad de Nueva Gales del Sur [13] . En Rusia, por Decreto del Presidium de la Academia Rusa de Ciencias del 23 de noviembre de 2010, se organizó el Consejo Científico de la Academia Rusa de Ciencias sobre Astrobiología [14] .

Los avances en astrobiología, astronomía observacional y el descubrimiento de una amplia variedad de extremófilos , capaces de sobrevivir en algunos de los entornos más duros de la Tierra, han llevado a sugerir que la vida podría prosperar en muchos planetas y lunas del universo. El enfoque de la investigación astrobiológica actual está en la búsqueda de vida en Marte debido a su proximidad a la Tierra y la historia geológica. Cada vez hay más pruebas de que anteriormente había una cantidad significativa de agua en la superficie de Marte, que se considera un importante precursor del desarrollo de la vida basada en el carbono [15] .

Las misiones diseñadas específicamente para la búsqueda de vida fueron el Programa Viking y el módulo de aterrizaje Beagle 2 dirigido a Marte. La principal conclusión que se puede extraer de los resultados del trabajo de los vikingos es que la cantidad de microorganismos en los lugares de aterrizaje de los dispositivos es insignificante o no existen en absoluto. El módulo de aterrizaje Beagle 2 supuestamente aterrizó con éxito, pero no hizo contacto. La falla de los equipos de comunicación fue reconocida como la principal causa de falla. Se suponía que la misión Jupiter Icy Moons Orbiter , diseñada para explorar las lunas heladas de Júpiter , desempeñaría un papel importante en la astrobiología , pero fue cancelada. En 2008, el módulo de aterrizaje Phoenix examinó el suelo marciano en busca de rastros de vida microbiana , así como la presencia de agua. El principal resultado científico de la misión fue el descubrimiento de hielo bajo una fina capa de suelo, así como su análisis químico.

En noviembre de 2011, la NASA lanzó el rover Curiosity , que seguirá buscando rastros de vida en Marte . La Agencia Espacial Europea está desarrollando el rover ExoMars , cuyo lanzamiento está previsto para 2022. [dieciséis]

La Unión Astronómica Internacional (UAI) celebra regularmente importantes conferencias internacionales a través de la Comisión 51 "Bioastronomía: la búsqueda de vida extraterrestre", que fue establecida por la UAI en 1982 para coordinar el trabajo en la búsqueda de vida e inteligencia en el Universo y actualmente opera en la base del Instituto de Astronomía de la Universidad de Hawai.

Metodología

Estrechando el problema

Para buscar vida en otros planetas, es necesario reducir el tamaño del problema, para lo cual se utilizan varios supuestos. La primera es que la gran mayoría de las formas de vida en nuestra Galaxia se basan en la química del carbono, al igual que todas las formas de vida en la Tierra [17] . Aunque no se niega la posibilidad de la existencia de formas de vida no carboníferas . La suposición se basa en que el carbono es el cuarto elemento más abundante en el universo, y además permite la formación de una gran variedad de moléculas a su alrededor. La capacidad de los átomos de carbono para unirse fácilmente entre sí le permite crear moléculas arbitrariamente largas y complejas .

La siguiente suposición es la presencia de agua en estado líquido. El agua es una sustancia común que es necesaria para la formación de compuestos de carbono complejos que, en última instancia, pueden conducir al surgimiento de la vida. Algunos investigadores también sugieren considerar el ambiente de amoníaco o mezclas de agua y amoníaco, ya que proporciona un mayor rango de temperaturas para la vida y, por lo tanto, amplía la cantidad de mundos potenciales. Este entorno se considera adecuado tanto para la vida con carbono como sin ella .

La tercera sugerencia: la búsqueda de estrellas similares al Sol. Las estrellas muy grandes tienen vidas relativamente cortas, lo que a su vez significa que la vida no tendrá tiempo suficiente para desarrollarse en los planetas que orbitan alrededor de esas estrellas. Las estrellas muy pequeñas emiten tan poco calor que los planetas solo pueden tener agua líquida en órbitas muy cercanas. Pero al mismo tiempo, los planetas serán capturados por las fuerzas de marea de la estrella [18] . Sin una capa gruesa de atmósfera, un lado del planeta se calentaría constantemente mientras que el otro lado estaría congelado. Sin embargo, en 2005, la cuestión de la habitabilidad de los planetas alrededor de las enanas rojas se volvió a plantear en la agenda de la comunidad científica, ya que la larga existencia de las enanas rojas (hasta 10 billones de años) puede permitir la existencia de vida en planetas con una atmósfera densa. Esto es de gran importancia, ya que las enanas rojas son muy comunes en el universo. (Ver Habitabilidad de un sistema de enana roja ). Según los científicos, alrededor del 10% de las estrellas de nuestra galaxia son similares en sus características al Sol, y hay alrededor de mil estrellas de este tipo en un radio de 100 años luz de nosotros. Es probable que estas estrellas sean el objetivo principal en la búsqueda de vida en sus sistemas.

Dado que la Tierra es el único planeta en el que se conoce con certeza la existencia de vida, no es posible saber si las suposiciones realizadas son correctas o no.

Elementos de astrobiología

Astronomía

La mayor parte de la investigación astrobiológica relacionada con la astronomía se relaciona con el descubrimiento de planetas fuera del sistema solar ( exoplanetas ). La premisa básica es que si la vida se originó en la Tierra, entonces podría haberse originado en otros planetas con características similares. En este sentido, se están desarrollando una gran cantidad de proyectos para detectar exoplanetas como la Tierra. Estos son principalmente los programas Terrestrial Planet Finder (TPF) y ATLAST de la NASA , así como el programa Darwin de la Agencia Espacial Europea . También hay proyectos menos ambiciosos que implican el uso de telescopios terrestres. Además, la NASA ya lanzó la misión Kepler en marzo de 2009, y la Agencia Espacial Francesa lanzó el satélite COROT en 2006. El objetivo de las misiones planificadas no es solo detectar planetas del tamaño de la Tierra, sino también observar directamente la luz del planeta para su posterior estudio espectroscópico . Al examinar los espectros de los planetas, es posible determinar la composición principal de la atmósfera de un exoplaneta y/o su superficie. Habiendo recibido tal información, es posible estimar la probabilidad de la presencia de vida en el planeta. El Grupo de Investigación de la NASA - Laboratorio de Planetas Virtuales utiliza simulaciones por computadora para crear una variedad de planetas virtuales para comprender cómo se verían cuando Darwin o TPF los observaran [19] . Cuando estas misiones comienzan a recopilar datos, los espectros planetarios resultantes se pueden comparar con los espectros de planetas virtuales en términos de características que pueden indicar la presencia de vida. Cambiar la fotometría de un exoplaneta también puede proporcionar información adicional sobre las propiedades de la superficie y la atmósfera del planeta.

El número de planetas con vida inteligente se puede estimar utilizando la ecuación de Drake . La ecuación define la probabilidad de la presencia de vida inteligente como el producto de parámetros tales como el número de planetas que pueden ser habitables y el número de planetas en los que puede surgir vida [20] :

,

donde N es el número de civilizaciones inteligentes listas para hacer contacto; R* es el número de estrellas formadas anualmente (estrellas similares al Sol); f p  es la proporción de estrellas con planetas; n e  es el número promedio de planetas (y satélites) con condiciones adecuadas para el nacimiento de una civilización; f l  es la probabilidad del origen de la vida en un planeta con condiciones adecuadas; f i  - la probabilidad de aparición de formas de vida inteligentes en el planeta en el que hay vida; f c  es la relación entre el número de planetas cuyos habitantes inteligentes son capaces de establecer contacto y lo buscan, y el número de planetas en los que hay vida inteligente;
L es el tiempo de vida de dicha civilización (es decir, el tiempo durante el cual existe una civilización, es capaz de hacer contacto y quiere hacer contacto).

Sin embargo, por el momento esta ecuación solo se justifica teóricamente y es poco probable que la ecuación esté limitada por márgenes de error razonables en el futuro cercano. El primer factor R se determina a partir de medidas astronómicas y es la cantidad menos discutida. Para el segundo y tercer factor (estrellas con planetas y planetas con condiciones adecuadas), actualmente se están recolectando datos activamente. Los parámetros restantes se basan únicamente en suposiciones. El problema con la fórmula es que no se puede usar para generar una hipótesis porque contiene parámetros que no se pueden probar. Otro tema relacionado es la paradoja de Fermi , que sugiere que si la vida inteligente es común en el universo, entonces debe haber signos claros de ella. Proyectos como SETI se basan en esta paradoja , que intentan detectar señales de radio de civilizaciones extraterrestres inteligentes.

Otra área activa de investigación en astrobiología es el estudio de la formación de sistemas planetarios . Se ha sugerido que las características de nuestro sistema solar (por ejemplo, la presencia de Júpiter como escudo protector [21] ) podrían aumentar significativamente la probabilidad del desarrollo de vida inteligente que surgió en nuestro planeta [22] [23] . Pero las conclusiones finales aún no se han hecho.

Biología

Hasta la década de 1970, los científicos creían que la vida dependía por completo de la energía del sol. Las plantas en la Tierra aprovechan la energía de la luz solar a través del proceso de fotosíntesis , que produce materia orgánica a partir de dióxido de carbono y agua y libera oxígeno . Además, los animales comen plantas, transfiriendo así energía a lo largo de la cadena alimenticia . Anteriormente se creía que la vida en las profundidades del océano, donde no llega la luz del sol, existe debido a los nutrientes que se forman a partir del consumo de restos orgánicos que caen de la superficie del océano, o de animales muertos, es decir, también depende del sol. Se suponía que la capacidad de la vida para existir depende de su acceso a la luz solar. Sin embargo, en 1977, durante una inmersión de investigación en el sumergible de aguas profundas Alvin cerca de las Islas Galápagos , los científicos descubrieron colonias de pogonóforos , moluscos , crustáceos , mejillones y otras especies marinas, agrupadas alrededor de formaciones volcánicas submarinas llamadas fumadoras negras . Estas criaturas prosperaron a pesar de su falta de acceso a la luz solar. Posteriormente se comprobó que constituyen una cadena alimentaria completamente independiente. En lugar de plantas, la columna vertebral de esta cadena alimentaria es alguna forma de bacteria que obtiene energía del proceso de oxidación de sustancias químicas reactivas como el hidrógeno o el sulfuro de hidrógeno provenientes del interior de la Tierra. Esta quimiosíntesis revolucionó el estudio de la biología, demostrando que la vida no depende necesariamente del Sol, solo requiere agua y energía.

Los extremófilos (organismos capaces de sobrevivir en ambientes extremos) son un elemento clave en la investigación de los astrobiólogos. Los ejemplos de tales organismos incluyen la biota que puede sobrevivir bajo varios kilómetros de agua cerca de los respiraderos hidrotermales y los microbios que viven en ambientes altamente ácidos [24] . Ahora se sabe que los extremófilos viven en hielo, agua hirviendo, ácido , agua de reactores nucleares , sales cristalinas, desechos tóxicos y otros lugares extremos que antes se consideraban inhabitables [25] . Han abierto nuevas vías de investigación en astrobiología al aumentar considerablemente el número de posibles hábitats fuera de la Tierra. La caracterización de estos organismos, sus hábitats y camino evolutivo se considera un componente crítico para comprender cómo podría evolucionar la vida en otras partes del universo. Estos son ejemplos de organismos que pueden resistir los efectos del vacío y la radiación cósmica: líquenes Rhizocarpon Geographic ( lat.  Rhizocarpon Geographicum ) y Xanthoria elegante ( lat.  Xanthoria elegans ) [26] , bacterias Bacillus safensis [27] , Deinococcus radiodurans [27] , Bacillus subtilis [27] , la levadura Saccharomyces cerevisiae [27] , las semillas de Arabidopsis thaliana (Tal's rezukhovidka) [27] , así como el invertebrado Tardigrade [27] .

El 2 de diciembre de 2010, los científicos anunciaron que las bacterias extremófilas ( GFAJ-1 ) en condiciones de deficiencia de fósforo pueden reemplazarlo en la molécula de ADN con arsénico [28] . Este descubrimiento da crédito a la vieja idea de que la vida en otros planetas podría tener una química completamente diferente, por lo que podría ayudar en la búsqueda de vida extraterrestre [28] [29] . Más tarde resultó que no era así [30] .

Otra área de investigación actualmente en curso es el estudio del origen de la vida , que es diferente al camino evolutivo. Alexander Oparin y John Haldane creían que las condiciones en la Tierra primitiva eran favorables para la formación de compuestos orgánicos a partir de elementos inorgánicos y, por lo tanto, para la formación de muchas de las sustancias químicas que son características de las formas de vida que ahora observamos. Al estudiar este proceso, conocido como química prebiótica, los científicos han logrado algunos avances, pero aún no está claro si la vida pudo haberse formado de esta manera en la Tierra. Una teoría alternativa de la panspermia es que los primeros elementos de la vida pueden haberse formado en otro planeta con condiciones aún más favorables (o incluso en el espacio interestelar, en asteroides , etc.), y luego de alguna manera fueron transferidos a la Tierra. Europa , la luna de Júpiter , se considera actualmente como el sitio más probable para la vida extraterrestre en el sistema solar [25] [31] [32] [33] [34] [35] .

Astrogeología

Artículo principal: Geología de los planetas terrestres del Sistema Solar

La astrogeología es una disciplina científica cuyo tema es el estudio de la geología de los planetas y sus satélites, asteroides , cometas , meteoritos y otros cuerpos astronómicos . La información recopilada por esta disciplina permite evaluar la idoneidad de un planeta o su satélite para el desarrollo y mantenimiento de la vida.

La geoquímica  es una subdisciplina de la astrogeología que incluye el estudio de la composición química de la Tierra y otros planetas, los procesos y reacciones químicos que gobiernan la composición de las rocas y el suelo, los ciclos de la materia y la energía, y su interacción con la del planeta . hidrosfera y atmósfera . Las especializaciones incluyen astroquímica , bioquímica y geoquímica orgánica.

Los fósiles son la evidencia más antigua conocida de vida en la Tierra [36] . Al analizarlos, los paleontólogos pueden comprender mejor los tipos de organismos que surgieron en la Tierra en el pasado lejano. como en Australia y los Valles Secos en la Antártida , se consideran análogos geológicos de algunas regiones de Marte y, por lo tanto, pueden proporcionar información sobre cómo buscar vida en Marte que pudo haber existido allí en el pasado.

La vida en el sistema solar

En las discusiones sobre la existencia de vida más allá de la Tierra, a menudo se presta poca atención a las limitaciones impuestas por los principios de la bioquímica [37] . La probabilidad de que la vida en el universo se base en el carbono aumenta por el hecho de que el carbono es uno de los elementos más abundantes. Solo dos elementos, el carbono y el silicio , pueden formar la base de moléculas lo suficientemente grandes como para transportar información biológica. Como base estructural de la vida, una de las características importantes del carbono es que, a diferencia del silicio, puede participar fácilmente en la formación de enlaces químicos con muchos otros átomos, proporcionando así la versatilidad química necesaria para llevar a cabo las reacciones del metabolismo y la reproducción . . Los diversos grupos funcionales orgánicos, compuestos por hidrógeno, oxígeno, nitrógeno , fósforo , azufre y una variedad de metales como hierro , magnesio y zinc , proporcionan una gran variedad de reacciones químicas. El silicio, por otro lado, interactúa solo con algunos átomos, y las moléculas grandes basadas en silicio son uniformes en comparación con el universo combinatorio de macromoléculas basadas en carbono [37] . De hecho, es muy posible que los componentes básicos de la vida en algún lugar sean similares a los nuestros, si no en detalle, en general [37] . Si bien se supone que la vida terrestre y la vida que podría haber surgido independientemente de la Tierra utilizan muchos componentes básicos similares, si no idénticos, la vida extraterrestre puede tener algunas cualidades bioquímicas que son únicas. Si la vida tiene un impacto comparable en el medio ambiente en otras partes del sistema solar, entonces la abundancia relativa de sustancias químicas, sean las que sean, puede delatar su presencia [38] .

La idea de dónde podría originarse la vida en el sistema solar ha estado históricamente limitada por la creencia de que la vida depende en última instancia de la luz y el calor del sol y, por lo tanto, se limita a la superficie del planeta [37] . Los tres candidatos más probables para la vida en el sistema solar son Marte, la luna Europa de Júpiter y la luna Titán de Saturno [39] [40] [41] [42] [43] . Esta suposición se basa principalmente en el hecho de que (en el caso de Marte y Europa) los cuerpos astronómicos pueden tener agua líquida, cuyas moléculas son necesarias para la vida como disolvente en las células [15] . El agua en Marte reside en los casquetes polares, y los nuevos barrancos observados recientemente en Marte sugieren que puede existir agua líquida, al menos temporalmente, en la superficie del planeta [44] [45] y posiblemente bajo tierra en manantiales geotérmicos . A las bajas temperaturas y presiones marcianas, es probable que el agua líquida sea muy salada [46] . En lo que respecta a Europa, es probable que exista agua líquida debajo de la capa superficial de hielo [32] [39] [40] . Esta agua puede calentarse a un estado líquido por la actividad volcánica en el fondo del océano, pero la principal fuente de calor es probablemente el calentamiento por mareas [47] .

Otro objeto astronómico que podría albergar vida extraterrestre es la luna más grande de Saturno, Titán [43] . Se cree que Titán tiene condiciones cercanas a las de la Tierra primitiva [48] . En su superficie, los científicos han descubierto los primeros lagos líquidos fuera de la Tierra, pero lo más probable es que estén formados por etano y/o metano [49] . Después de estudiar los datos de la sonda Cassini en marzo de 2008, se anunció que Titán también podría tener un océano subterráneo formado por agua líquida y amoníaco [50] . Además, la luna Encelado de Saturno puede tener un océano bajo su capa de hielo [51] .

Hipótesis de la Tierra Única

Esta hipótesis, basada en hallazgos astrobiológicos, argumenta que las formas de vida multicelulares pueden ser más raras de lo que los científicos pensaron originalmente. Proporciona una posible respuesta a la paradoja de Fermi : "Si las civilizaciones extraterrestres son bastante comunes, ¿por qué no observamos ningún rastro de vida extraterrestre inteligente?" Esta teoría es lo contrario del principio de mediocridad propuesto por los famosos astrónomos Frank Drake , Carl Sagan y otros. El principio de mediocridad sugiere que la vida en la Tierra no es excepcional y es probable que se encuentre en innumerables otros mundos.

El Principio Antrópico establece que las leyes fundamentales del universo están dispuestas específicamente de tal manera que la existencia de la vida es posible. El Principio Antrópico apoya la hipótesis de la Tierra única, afirmando que los elementos que se necesitan para sostener la vida en la Tierra están tan "sintonizados" que hay pocas posibilidades de que se repitan en otros lugares. Stephen Jay Gould comparó la afirmación de que "el universo está bien adaptado para nuestra especie de vida" con las afirmaciones de que "las salchichas se hicieron largas y estrechas a propósito para que pudieran caber en los panes de perritos calientes modernos" o que "los barcos se inventaron como un hogar para los mariscos" [52] [53] .

Investigación

Si bien la descripción de la vida extraterrestre es un tema no resuelto, y las hipótesis y predicciones sobre su existencia y origen varían ampliamente, sin embargo, el desarrollo de teorías para sustentar la búsqueda de vida puede considerarse en la actualidad como la aplicación práctica más concreta de la astrobiología.

El biólogo Jack Cohen y el matemático Ian Stuart, entre otros, ven la xenobiología como algo separado de la astrobiología. Cohen y Stewart creen que la astrobiología es la búsqueda de vida como la que existe en la Tierra fuera de nuestro sistema solar, mientras que la xenobiología se trata de investigar los casos en los que asumimos que la vida no se basa en la respiración del carbono o el oxígeno, pero hasta ahora tiene la definición. características de la vida. (Ver chauvinismo de carbono ).

Resultados de la investigación

En siglos pasados ​​se consideraba muy probable la existencia de vida en los planetas del sistema solar . Esto se asoció especialmente a la detección por métodos astronómicos de estaciones (estaciones), posibles mares y tierra, etc. canales en Marte . Incluso hubo suposiciones abstractas sobre la existencia de selenitas , marcianos , etc. Algunos científicos a principios del siglo XX consideraron probada la presencia de vegetación marciana, y venusiana, posible.

Desde la segunda mitad del siglo XX, los científicos han estado realizando una búsqueda específica de vida extraterrestre dentro del sistema solar y más allá, especialmente con la ayuda de estaciones interplanetarias automáticas (AMS) y telescopios espaciales . Los datos de los estudios de meteoritos , la atmósfera superior de la Tierra y los datos recopilados como parte de los programas espaciales permiten a algunos científicos argumentar que las formas de vida más simples pueden existir en otros planetas del sistema solar. Al mismo tiempo, según los conceptos científicos modernos, la probabilidad de encontrar vida altamente organizada en todos los planetas del sistema solar, a excepción de Marte y algunos satélites de Júpiter y Saturno , es extremadamente pequeña.

Hasta la fecha, no se ha encontrado evidencia de vida extraterrestre.

Sin embargo, el 6 de agosto de 1996, los científicos de la NASA, después de estudiar el meteorito ALH 84001 , anunciaron que el meteorito puede contener evidencia de rastros de vida en Marte. Al escanear estructuras de meteoritos con un microscopio electrónico de barrido , se revelaron fósiles que recordaron a los científicos "rastros" de organismos terrestres, las llamadas bacterias magnetotácticas. Los investigadores argumentaron que son estos fósiles específicos los que dejan bacterias en la Tierra, por lo que el descubrimiento de fósiles idénticos en un meteorito habla a favor de la existencia de bacterias en su planeta de origen. Al mismo tiempo, las estructuras que se encuentran en ALH 84001 tienen entre 20 y 100 nanómetros de diámetro, lo que se acerca a las nanobacterias teóricas y muchas veces es más pequeño que cualquier forma de vida celular conocida por la ciencia. No está claro si esto indica que hubo o hay vida en Marte, o si los probables organismos vivos golpearon el meteorito ya en la Tierra después de su caída [54] [55] [56] [57] .

La posible presencia de seres vivos en la superficie de Venus fue anunciada en enero de 2012 por Leonid Ksanfomality , investigador jefe del Instituto de Investigaciones Espaciales de la Academia Rusa de Ciencias . Mientras estudiaba fotografías transmitidas por dispositivos soviéticos en las décadas de 1970 y 1980, encontró algunos objetos que aparecen y desaparecen en una serie de tomas consecutivas. Por ejemplo, el objeto "escorpión" aparece en la fotografía 90 minutos después de encender la cámara y desaparece después de 26 minutos, dejando un surco en el suelo. Xanfomality cree que durante el aterrizaje, el módulo hizo mucho ruido y los "habitantes" abandonaron el lugar de aterrizaje, y después de un tiempo, cuando todo se calmó, regresaron [58] .

En 2010, un grupo de científicos de la NASA anunció, basándose en datos obtenidos de la sonda Cassini , que se encontraron señales indirectas de la actividad vital de organismos primitivos en la luna Titán de Saturno (ver: Vida en Titán ). La búsqueda de vida in situ en los satélites de Júpiter se supone en los prometedores programas AMS con vehículos de descenso, criobots , hidrobots del tipo Laplace-P , etc.

Metano

En 2004, un marcador espectral de metano fue detectado en la atmósfera marciana por telescopios terrestres y la sonda Mars Express . Debido a la radiación solar y la radiación cósmica , según los científicos, el metano debería haber desaparecido de la atmósfera de Marte en unos pocos años. Por lo tanto, el gas debe reponerse activamente para mantener la concentración actual [59] [60] . Uno de los experimentos del rover Mars Science Laboratory , lanzado el 25 de noviembre de 2011, será realizar mediciones precisas de la proporción de isótopos de oxígeno y carbono en dióxido de carbono (CO 2 ) y metano (CH 4 ) en la atmósfera marciana en para determinar el origen geoquímico o biológico del metano [61] [62] [63] .

Sistemas planetarios

Es posible que algunos planetas del sistema solar, como el gigante gaseoso Júpiter , tengan lunas de superficie sólida o de océano líquido que sean más habitables. La mayoría de los planetas que se encuentran fuera del sistema solar son gigantes de gas caliente e inhabitables. Así, no se sabe a ciencia cierta si el sistema solar, con un planeta como la Tierra, es único o no. Los métodos de detección mejorados y el tiempo de observación extendido sin duda permitirán descubrir más sistemas planetarios, y quizás algunos de ellos sean como la Tierra. Por ejemplo, la misión Kepler está diseñada para detectar planetas del tamaño de la Tierra alrededor de otras estrellas midiendo cambios diminutos en la curva de luz de una estrella a medida que el planeta pasa entre la estrella y el telescopio. Los avances en la astronomía infrarroja y submilimétrica han revelado los componentes de otros sistemas estelares. Los estudios infrarrojos han encontrado cinturones de polvo y asteroides alrededor de estrellas distantes que subyacen a la formación de planetas.

La viabilidad del planeta

Los esfuerzos para responder a la pregunta "¿Cuál es la abundancia de planetas potencialmente habitables?" han tenido cierto éxito. El 2 de febrero de 2011, los científicos que examinaron los datos del telescopio Kepler anunciaron que hay 54 candidatos a planetas ubicados en la zona habitable de sus estrellas. Además, 5 de ellos tienen un tamaño comparable al de la Tierra [64] .

También se están realizando investigaciones sobre las limitaciones ambientales de la vida y el funcionamiento de los ecosistemas extremos, lo que permite a los investigadores predecir qué entornos planetarios podrían ser los más adecuados para la vida. Misiones como el módulo de aterrizaje Phoenix , Mars Science Laboratory y ExoMars to Mars, la sonda Cassini a la luna Titán de Saturno y la misión Ice Clipper a la luna Europa de Júpiter ofrecen esperanza para una mayor exploración de la posibilidad de vida en otros planetas de nuestro sistema solar.

Misiones

Se están realizando investigaciones sobre las condiciones ecológicas de la vida y el funcionamiento de los ecosistemas extremos, lo que permite a los investigadores predecir mejor qué planetas tienen más probabilidades de ser habitables. Misiones como Phoenix lander , Mars Science Laboratory , ExoMars , Mars 2020 y la sonda Cassini (misión a las lunas de Saturno) tienen como objetivo explorar más a fondo las posibilidades de vida en otros planetas del sistema solar.

Programa vikingo

A fines de la década de 1970, dos módulos de aterrizaje Viking estaban realizando cuatro tipos de experimentos biológicos en la superficie de Marte. Estos fueron los únicos módulos de aterrizaje en Marte que realizaron experimentos diseñados específicamente para metabolizar la vida microbiana moderna en Marte. Los plantadores usaron un brazo robótico para recolectar muestras de suelo en contenedores de prueba presurizados en el barco. Ambos módulos de aterrizaje eran idénticos, por lo que se realizaron las mismas pruebas en dos lugares de la superficie de Marte; Viking 1 cerca del ecuador y Viking 2 más al norte. El resultado no fue concluyente y aún es discutido por algunos científicos [65] [66] [67] [68] .

Beagle 2

Beagle 2 fue un módulo de aterrizaje británico fallido que formó parte de la misión Mars Express de la Agencia Espacial Europea en 2003. Su objetivo principal era buscar signos de vida en Marte, pasada o presente. Aunque aterrizó sin problemas, no pudo desplegar correctamente sus paneles solares y su antena de telecomunicaciones [69] .

EXPONER

EXPOSE es una instalación multiusuario instalada en 2008 fuera de la Estación Espacial Internacional dedicada a la astrobiología. EXPOSE fue desarrollado por la Agencia Espacial Europea (ESA) para misiones espaciales a largo plazo que exponen muestras orgánicas, químicas y biológicas al espacio exterior en órbita terrestre baja [70] .

Laboratorio de Ciencias de Marte

La misión Mars Science Laboratory (MSL) aterrizó en un rover que actualmente está operando en Marte. Fue lanzado el 26 de noviembre de 2011 y aterrizó en Gale Crater el 6 de agosto de 2012. Los objetivos de la misión son ayudar a evaluar la idoneidad de Marte y, al hacerlo, determinar si Marte admite o ha albergado vida alguna vez, recopilar datos para una futura misión humana, estudiar la geología marciana, su clima y evaluar más a fondo el papel del agua. un ingrediente importante para la vida tal como la conocemos jugó un papel en la formación de minerales en Marte [71] .

Exomars (móvil)

ExoMars es una misión robótica a Marte para buscar posibles bioseñales de vida en Marte, pasada o presente. Esta misión astrobiológica está siendo desarrollada actualmente por la Agencia Espacial Europea (ESA) en asociación con la Agencia Espacial Federal Rusa (Roskosmos); el lanzamiento está previsto para 2018 [72] [73] [74] . (El lanzamiento de la misión estaba programado para julio de 2020, pero se retrasó hasta 2022).

Dragón rojo

Red Dragon es una serie planificada de misiones de aterrizaje en Marte de bajo costo que utilizará un vehículo de lanzamiento SpaceX Falcon Heavy , así como una cápsula Dragon V2 modificada para ingresar a las atmósferas marciana y terrestre usando flashbacks. La misión principal del sitio de aterrizaje es demostrar tecnología y buscar evidencia de vida en Marte (bioseñales), pasada o presente. Este concepto iba a competir por la financiación en 2012/2013 como la misión Discovery de la NASA. En abril de 2016, SpaceX anunció que lanzaría una misión con el apoyo técnico de la NASA, con el lanzamiento de un cohete Falcon Heavy en 2018. Estas misiones a Marte también serán los puntos de partida para la colonización de Marte mucho más grande de SpaceX, que se anunció en septiembre de 2016 [75] . En julio de 2017, la misión fue cancelada.

Marte 2020

La misión en ruta Mars 2020 es un concepto que está desarrollando la NASA con un posible lanzamiento en 2020. Su objetivo es investigar las condiciones en Marte relevantes para la astrobiología, estudiar sus procesos geológicos superficiales y su historia, incluida la evaluación de su habitabilidad pasada y el potencial para preservar bioseñales y biomoléculas en los materiales geológicos disponibles. El equipo de definición científica propone recolectar al menos 31 muestras de rocas y suelos para una misión de seguimiento para volver a un análisis más definitivo en los laboratorios de la Tierra. El rover podrá realizar mediciones y proporcionar datos técnicos para ayudar a los diseñadores de expediciones humanas a comprender los peligros que plantea el polvo marciano y demostrar cómo recolectar dióxido de carbono (CO 2 ), que puede ser una fuente de oxígeno molecular (O 2 ) y cohetes. combustible [ 76] [77] .

Misiones sugeridas

Vida rompehielos

Icebreaker Life es una misión propuesta por el programa Discovery de la NASA para su lanzamiento en 2018. Si se selecciona y financia, el módulo de aterrizaje fijo será la réplica más cercana del exitoso Phoenix de 2008 y llevará una carga útil científica actualizada para astrobiología, incluida una plataforma de perforación de 1 metro para tomar muestras de hielo en las llanuras del norte para realizar búsquedas de moléculas orgánicas. y evidencia de vida actual o pasada en Marte. Uno de los objetivos clave de la misión Icebreaker Life es probar la hipótesis de que el suelo helado en las regiones polares tiene una concentración significativa de materia orgánica debido a la protección del hielo contra los oxidantes y la radiación.

Viaje a Encelado y Titán

El Viaje a Encelado y Titán es un concepto orbital astrobiológico para evaluar el potencial de habitabilidad de las lunas de Saturno Encelado y Titán [78] [79] [80] .

Enceladus Life Finder

Enceladus Life Finder (ELF) es un concepto de misión astrobiológica propuesto para una sonda espacial diseñada para evaluar la habitabilidad del océano de aguas interiores de Enceladus, la sexta luna más grande de Saturno [81] [82] .

Europa Clipper

Europa Clipper es una misión planeada por la NASA para lanzarse en 2025 que realizará un reconocimiento detallado de la luna Europa de Júpiter y probará si la luna helada puede albergar condiciones adecuadas para la vida. Esto también ayudará en la selección de futuros sitios de aterrizaje [83] [84] .

Películas de divulgación científica

  • "Universo. Astrobiology" ( ing.  The Universe. Astrobiology ) es una película de divulgación científica filmada por History Channel en 2008.

Véase también

Notas

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Literatura

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Enlaces

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