lunes, 9 de febrero de 2009

SERES DE OTROS MUNDOS - Parte1

¿Puede existir vida en planetas con otras características ambientales?

En 1934 Jack Williamson, el padre de la llamada space opera, cuyo equivalente es la saga de La Guerra de las Galaxias, publicó el cuento de ciencia ficción Nacido el Sol. En él nuestra estrella se abría como un inmenso huevo cósmico del cual nacía un extraño y gigantesco ser. Bastantes años más tarde, en la pelicula The Blob (1958) la entonces prometedora estrella del cine de acción Steve McQeen se enfrentaba a un ser sin forma, carnívoro y de aspecto gelatinoso que llegaba del espacio a bordo de un meteorito. Y en la clásica serie B Planeta prohibido (1956), seres hechos de pura energía atacaban a los tripulantes de una nave de exploración.

DE PELICULA

La literatura de ciencia ficción, y sobre todo el cine, suele mostrarnos formas de vida alienígenas con un aspecto sospechosamente -es más que evidente- terrestre, y con facha de insectos gigantes, como en la película Starchip Troopers (Invasión, 1997), basada libremente en la obra maestra homónima del genial Robert A. Heinlein. Salvando las obvias distancias, ¿Podemos imaginar, con la ciencia en la mano, hasta qué punto puede ser peculiar la vida del universo? El famoso astrónomo y divulgador Carl Sagan propuso a lo largo de su carrera ideas peregrinas sobre la vida en el cosmos, desde moléculas orgánicas y microbios ocultos en la superficie de la Luna hasta criaturas del tamaño de osos polares que podrían habitar Marte. Pero la más exótica la publicó en la revista Astrophysical Journal Suplement en 1976, junto con Edwin Salpeter -uno de los grandes estudiosos de la evolución estelar- antes de la llegada a Júpiter de la sonda Pioner 10. Ambos científicos imaginaron todo un ecosistema de la atmósfera joviana -que consideraban como un inmenso laboratorio de química probiótica- parecido al que existe en nuestros oceanos. Llevando sus especulaciones al límite, imaginaron seres con forma de inmensos globos aerostáticos que vivían en el interior de las nubes -de las que extraerían su comida-, mientras que depredadores con forma de misil se alimentaban de ellos. Si esto ya es de por sí raro, más es el imaginarnos cómo sería la vida en planetas con gravedad extrma, ya sea muy alta o muy baja.




LA VIDA SE ADAPTA

En esencia, la gravedad determina la altura y tamaño de los organismos. ¿Podría existir en la Tierra un caballo con las mismas proporciones que los nuestros pero diez o cien veces mayor? No. Uno de quienes más expreso esta imposibilidad fue Galileo. El astrónomo nacido en Pisa, Italia, escribió que la naturaleza no podía hacer crecerun árbol ni construir un animal por encima de cierto tamaño -conservando a la vez las proporciones y empleando los materiales validos para estructuras más pequeñas- pues se hundiría bajo la acción de su propio peso. Como mínimo habría que cambiar sus proporciones relativas, como aumentar el grosor de los huesos. Y todo debido a algo descubierto por Arquímides: si cambiamos de tamaño un sólido, su superficie aumentará proporcionalmente al cuadrado de sus dimensiones lineales -largo, ancho y alto-, y su volumen al cubo de las mismas.

O sea, si multiplicamos por dos el tamaño de un caballo, la superficie total aumentará cuatro veces, y su volumen, ocho. Al mantener su estructura interna -pulmones, estómago o músculos- la masa total del animal se multiplica por ocho, luego el peso acabará venciendo su estructura ósea. Sólo tenemos dos soluciones: hacer hacer sus huesos más gruesos y por tanto, más pesados y dificiles de mover, o sacrificar la altura. Ésta sería la solución que adoptaría la vida en planetas de mucha gravedad: dimensiones reducidas y escasa altura.

Con todo, existen microbios que viven en condiciones de extrema presión -que podríamos asimilar a muy alta gravedad-, como la variedad MRr de la bacteria Shewanella oneidensis, capaz de vivir a presiones 16,000 veces superiores a la atmosférica terrestre.

¿Cómo afectaría una gravedad alta al movimiento? La sensación de peso mayor y sería más lento y costoso, pero no imposible. El escarabajo rinoceronte es capaz de manipular objetos de 850 veces su propio peso, y las sencillas hormigas levantan masas 160 veces mayores que ellas. Por ello los cientificos han imaginado vida en planetas rocosos con más masa que la Tierra y en las enanas marrones, unos objetos subestelares cuya masa csta entre la de los planetas gigantes tipo Júipiter y la de las estrellas menos masivas. El primero en plantear una posible vida en ellas fue el descubridor de la posición del Sol en la galaxia. Harlow Shapley, en 1962. Sin embargo, la escasez de elementos pesados como el calcio, potasio o hierro, fundamentales para la vida, es un poderoso inconveniente.

ESPECULACIÓN CIENTÍFICA

¡Y en planetas con baja gravedad? Aqui el único obstaculo es que sea tan reducida que el propio planeta no pueda mantener su atmósfera, y acabe perdiendola en el espacio, como le pasó a Marte. Uno de los ejercicios más fantasticos de especulación cientifica se lo debemos al heterodoxo astrónomo Fred Hoyle. En una intrigante novela de ficción, La nube negra, Hoyle imaging que a la Tierra se acercaba una gigantesca nube interestelar capaz de pensar y moverse conscientemente, de modo quc su actividad nerviosa se propagaba por la nube en forma de ondas de radio. El `cerebro' lo constituian sistemas moleculares capaces de crecer en complejidad cuando la nube lo deseaba. Debiles corrientes electromagneticas discurrian entre estas moleculas, de modo que, conceptualmente, su cerebro trabajaba de manera muy similar al nuestro. La excursion de la nube a nuestro Sistema Solar respondia a un motivo de caracter biologico: rebastecerse de energia absorbiendo grandes cantidades de luz estelar. Al acercarse, la nube encontraba que sobre la superficie del tercer planeta existian seres inteligentes capaces de contactar con ella gracias a sus radiotelescopios.

La nube negra de Hoyle, un organismo vivo con una edad de 5oo millones de años, tan grande como la Orbita de Venus y con una masa del orden de la de júpiter, nos muestra la dificultad que representa imaginarnos formas de vida `exotica'. Pociemos idear un ser de estas caracteristicas, pero sabernos que no puede surgir de la nada; necesita una cierta evolución con muchos pasos previos. Una nube negra podria existir, pero como apareció es un misterio aún más oscuro. Con todo, su existencia es muy improbable. En las nubes interestelares la densidad de materia es tan baja -un atorno por centimetro cubico, mientras que el aire que respiramos tiene 3o billones de atomos- que las interacciones entre las moleculas, ineludibles para la vida, suceden a una lentitud exasperante. Como resultado, la evolución de cualquier vida de este tipo no necesitaria miles de sino un tiempo miles o millones de veces mayor. La temperatura tambien juega en su contra. A pesar de que existen nubes con una temperatura suficiente para la aparición de vida -de -5o °C a 8o °C-, la mayoria son demasiado frias -de -250 °C a -2oo °C-. Es más, las nubes que responderian mejor a los criterios de Hoyle, las más densas. tienden a ser las mas frias, de modo que se contrarresta una mayor densidad con una velocidad de movimiento de los atornos más baja. Esto sin embargo no es una caracteristica para que no se siga explorando esta posibilidad, como ha hecho el fisico lituano Arvydas Tamulis. Este cientifico propone que semejante vida nebular podría tomar la forma de una nube molecular de computación cuantica que absorberia energia magnetica y luminosa de estrellas y planetas, procesaria la información como si fuera una computadora cuantica y se moveria por el espacio usando la presión que ejerce la radiación estelar.

Ahora Bien, tanto el extraterrestre gelatinoso de The Blob Como la nube negra comparten un mismo origen: estan basados en el carbono. ¿Es necesario este átomo para la vida? (Existen otros elementos quimicos que pudieran constituir el esqueleto de los procesos vivos?



ALTERNATIVAS DE LA VIDA


Desde siempre la alternativa ha sido el silicio: en 1891 el astrofisico Julius Scheiner especuló con este tipo de vida, que podria parccerse a cristales animados. Dos años más tarde el quimico James E. Reynolds, en su discurso inaugural ante la Asociación Britanica para el Avance de la Ciencia, sefialó que una vida de silicio podria sobrevivir a altas temperaturas. Los diferentes compuestos del silicio pueden dar la replica a los correspondientes de carbono. El único problema es su afinidad con el oxigeno. Esto es señalado como un problema insuperable, pues si la vida en silicio fuera posible, hubiera aparecido en la Tierra: el tercer elemento mas abundante es el silicio, mientras que del carbono solo hay pequelias trazas. Ademas. cuando interviene la respiración tenemos un problema afiadido. El subproducto generado por nuestros pulmones, el dioxido de carbono, es un gas, pero el correspondiente al silicio es la sílice, la arena, que es un sólido. Es facil eliminar un gas, pero no tanto hacer lo mismo con un sólido. Otra caracteristica vital del carbono es la quiralidad de moleculas criticas como las enzimas: los atomos se agrupan de dos formas, una a la derecha y otra a la izquierda, como nuestras dos manos, que son imágenes especulares. Este fenómeno es fundamental para muchos procesos y los compuestos de silicio no lo presentan.

También se ha considerado como ladrillo de la vida al nitrogeno -forma cadenas largas a bajas temperaturas utilizando como solvente el amoniaco o el acido cianhídrico- y al fósforo, pero son posibilidades mucho más remotas.


Seres de otros mundos: MUY INTERESANTE-AG-08

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