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Cronos Mar del Plata

Búsqueda de vida extraterrestre: por qué nos centramos en estos tres elementos

La búsqueda de vida extraterrestre, al menos la que sea hace de lejos, con telescopios, parece estar obsesionada con encontrar agua, oxígeno y carbono. Éstos son imprescindibles para la vida en la Tierra, pero ¿son la única posibilidad? ¿O podría haber vida extraterrestre que utilizar otra química diferente?

General Por: Guillermo Sammartino 06 de enero de 2023
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Parecería que quienes se dedican a la astrobiología y a la búsqueda de vida extraterrestre tienen cierta obsesión con ciertos compuestos y elementos químicos y que se centran en buscarlos, obviando cualquier otra posibilidad. Parecería que solo tienen ojos y telescopios para el agua, el oxígeno y el carbono. El hecho de que la biología de la vida terrestre esté basada en el carbono, que utilicemos el agua como disolvente y que respiremos oxígeno no implican que ésta sea la única posibilidad, que la vida deba usar esos elementos y compuestos necesariamente. Esto es completamente cierto, desconocemos las posibles composiciones químicas de formas de vida extraterrestre, aunque tenemos muy buenos motivos para centrar nuestro tiempo y esfuerzo en estos tres.

Agua


En la Tierra el agua es completamente indispensable para la vida. Los organismos acuáticos desarrollan toda su vida en ella y los terrestres no podemos sobrevivir más que unos días sin ella (incluso los animales que pueden sobrevivir semanas sin ingerir agua necesitan el agua de sus reservas). Microorganismos como algunos tardígrados o nemátodos pueden sobrevivir en una especie de hibernación en ausencia de agua, pero la necesitan para tener algo parecido a un metabolismo. Es decir, pueden sobrevivir sin agua, pero sin duda no podrían vivir sin ella.

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El agua tiene muchas propiedades a su favor. Es muy abundante en el universo, por ser una molécula de solo tres átomos y por ser éstos el elemento más abundante del universo (hidrógeno, con un 90 % de los átomos) y el tercer elemento más abundante (oxígeno, con un 0’5 % de los átomos), es una molécula polar y por tanto un buen disolvente, por su estructura resulta menos densa en estado sólido, dificultando que se congelen mares y lagos y tiene una alta capacidad calorífica, es decir, retiene muy bien el calor. Ninguna molécula es tan ideal como el agua, aunque hay otras que comparten ciertas propiedades.

El amoníaco (NH3) también es polar y es líquido en un rango de unos 45 grados, entre los -78 ºC y los -33 ºC, por lo que podría funcionar en planetas más fríos que la Tierra. De hecho este compuesto es utilizado por la vida terrestre, aunque no con la prevalencia del agua. La formamida (CH3NO) es también transparente, es una molécula polar y permanece líquida en un rango de más de doscientos grados (entre los 3 y los 210 ºC), aunque al ser más compleja químicamente es mucho más escasa en el universo que el agua o el amoníaco. 

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Oxígeno

La obsesión con el oxígeno no se debe tanto al hecho de que no podamos utilizar otros elementos para cumplir su misma función, si no a cómo se comporta el oxígeno en la atmósfera. Los animales y plantas y en general organismos macroscópicos de la Tierra utilizan todos oxígeno para respirar, es decir, para oxidar moléculas orgánicas para producir agua y dióxido de carbono en el proceso y utilizar la energía liberada. Sin embargo hay multitud de bacterias que utilizan azufre, flúor o cloro moleculares, ácido nítrico o incluso hierro, manganeso o cobalto.

La importancia del oxígeno en la búsqueda de vida extraterrestre radica en dos factores, el primero es que resulta relativamente fácil de localizar y el segundo es que sabemos que grandes cantidades de oxígeno no pueden sobrevivir mucho tiempo en la atmósfera si no se renuevan constantemente. En Marte por ejemplo, el poco oxígeno presente en su atmósfera reacciona con algunos minerales de su superficie, oxidándolos y dándoles ese característico tono rojizo. Por tanto si encontramos oxígeno en grandes cantidades en una atmósfera exoplanetaria y si el resto de condiciones son favorables, es muy probable que ese oxígeno haya sido creado por seres vivos.

james-webb-p¿Puede el James Webb encontrar vida extraterrestre?



Carbono


La vida en la Tierra se basa en el carbono. Da igual que pensemos en animales, plantas, hongos, bacterias o incluso virus: nuestra biología utiliza el carbono para formar la grandísima mayoría de moléculas que utiliza y especialmente para formar aquellas más complejas, como el ARN y el ADN. El carbono, como el agua, no tiene por qué ser la única opción aunque sin duda es la más ideal y en este caso comparativamente es mucho más ideal que el resto.

Por un lado el carbono es capaz de formar hasta cuatro enlaces y, además, estos enlaces son fuertes. También, el carbono es el cuarto elemento más abundante en el universo, por lo que en principio debería estar presente en cualquier sistema solar. Se estima que el carbono es capaz de formar más moléculas que el resto de elementos de la tabla periódica juntos. La química orgánica conoce de millones de compuestos diferentes cuyo elemento principal es el carbono. Aunque el oxígeno es más abundante que el carbono y sus enlaces también son fuertes, el hecho de que solo pueda crear dos enlaces químicos limita en gran medida sus posibilidades.
Otro elemento con propiedades químicas similares al carbono sería el silicio. Sin embargo, la mayor masa y tamaño del silicio limitan también sus capacidades para formar moléculas de gran tamaño y que permanezcan estables en ambientes de lo más diversos. Por si eso no fuera suficiente, se calcula que hay unas 7 veces menos silicio en el universo que carbono.

Con todo, aunque otras opciones sean factibles, tiene mucho sentido priorizar estas y dedicarles más esfuerzos.

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