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La búsqueda de vida inteligente extraterrestre


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La búsqueda de vida inteligente extraterrestre
Luis F. Rodríguez

El Colegio Nacional


Introducción
En 1959, hace casi cincuenta años, los radioastrónomos de la época llegaron a una conclusión sorprendente: con la tecnología de telecomunicación ya entonces disponible era, en principio, posible comunicarse con otra civilización en cualquier parte de la Galaxia que tuviera igual grado de desarrollo que nosotros.
La idea era sumamente atractiva porque sabemos que tan sólo en nuestra Galaxia (el grupo de estrellas al que pertenece nuestro Sol), hay del orden de 200,000 millones de estrellas. Cada una de estas estrellas potencialmente podría tener a su alrededor planetas, que a su vez posiblemente podrían albergar vida inteligente como en el caso de la Tierra.
Pero en la práctica, las cosas se dificultaban grandemente por las enormes distancias que separan a las estrellas. La estrella más cercana al Sol, Próxima Centauri, está a 4.3 años-luz del Sol y cualquier intercambio mediante señales de radio (que como la luz y todas las ondas electromagnéticas viajan a 300,000 kilómetros por segundo), tardaría un mínimo de 8.6 años en completarse (4.3 años de ida y 4.3 años de vuelta). Ya no digamos establecer contacto con una estrella del otro extremo de la Galaxia, a la cual las ondas de radio tardarían unos 50,000 años en llegar. Estos potenciales diálogos interestelares simplemente no eran para los impacientes.
De cualquier manera, la posibilidad de comunicarse con otras civilizaciones utilizando las grandes parábolas metálicas con las que cuentan los radioastrónomos (ver Figura 1) creó un cierto optimismo respecto a que estábamos cercanos a establecer contacto con otros mundos. A través de los años, distintos grupos han utilizado radiotelescopios para tratar de captar señales de radio que no se puedan explicar en términos de fenómenos naturales y que estuvieran revelando la presencia de otras inteligencias en el Cosmos.
La confusión de los pulsares
En 1967, Jocelyn Bell, una joven estudiante de doctorado en la Universidad de Cambridge, utilizaba un radiotelescopio para estudios que serían parte de su tesis. De manera inesperada, detectó una fuente celeste de la que provenían pulsos a intervalos precisos de 1.337 segundos, con más exactitud que la del mejor reloj. Al parecer por un tiempo la estudiante, su director de tesis, y demás colaboradores consideraron la posibilidad de que se tratara de una señal proveniente de otra civilización. Pero pronto se descubrieron muchos más de estos cuerpos (con distintos períodos de pulsación) y se desarrolló un modelo teórico que los explicaba Así, quedó claro que lo que se observaba se podía entender en términos de un fenómeno natural. Estos cuerpos, ahora llamados pulsares por su emisión característica en forma de pulsos, son estrellas muertas que rotan velozmente. Descienden de estrellas de gran masa que explotan y expulsan al espacio sus partes externas, mientras que las internas se contraen a radios del orden de sólo 10 kilómetros. En su superficie se forman dos polos que emiten intensamente ondas de radio, de modo que si el observador está alineado en la dirección de uno de los haces de radiación, cada vez que el pulsar da una vuelta recibe un pulso de radio (ver la Figura 2).
La detección de los pulsares nos da una lección respecto a estas búsquedas: los fenómenos periódicos pueden ser producidos de manera natural por procesos como la rotación de un cuerpo celeste. ¿Qué debemos de buscar para poder clasificar a una señal extraterrestre como proveniente de una civilización inteligente? Aún no existe un acuerdo al respecto, aunque secuencias de tipo matemático nos parecen atractivas a los científicos, que en general tenemos una formación matemática. Por ejemplo, como en la película “Contacto”, una secuencia de números primos (los números que son los que solo se dividen entre 1 y entre ellos mismos: 1, 2, 3, 5, 7, 11, etc.) parece una posibilidad lógica, que no se podría producir de manera natural.
La ecuación de Drake
Unos años después de que en 1959 Giuseppe Cocconi y Philip Morrison, entonces investigadores de la Universidad de Cornell, propusieran que la comunicación interestelar era en principio posible, otro radioastrónomo de nombre Frank Drake, trató en 1961 de cuantificar la posibilidad de que hubiera otras civilizaciones inteligentes en nuestra Galaxia. Puesta en términos de palabras, su ecuación comienza tomando en cuenta el que en nuestra Galaxia hay alrededor de 200,000 mil millones de estrellas. ¿Qué porcentaje de estas estrellas tienen planetas? Digamos, un poco arbitrariamente, que el 10%, una de cada diez. Esto nos deja con 20,000 millones de estrellas posibles. Luego se pregunta uno en que porcentaje de estas estrellas se pudo desarrollar la vida, aunque sea de manera muy elemental. Y así va uno dividiendo el número original de estrellas hasta llegar a un cierto número que tienen planetas, en los que se formó la vida y en los que esta vida evolucionó hasta dar lugar a la inteligencia y en los que esta vida inteligente desarrolló la capacidad tecnológica de comunicarse interestelarmente. La verdad es que los factores involucrados en la ecuación son tan inciertos, que no se la debe uno de tomar en serio, sino aceptarla como un recordatorio de lo difícil que es calcular ciertas cosas.
Un aspecto poco apreciado de la ecuación de Drake, y que para muchos conocedores es el más importante desde el punto de vista filosófico, es que el número de civilizaciones inteligentes presentes en un momento dado en nuestra Galaxia depende del tiempo que esas civilizaciones sobrevivan. En otras palabras, si al desarrollar la tecnología de las telecomunicaciones estas civilizaciones también desarrollan tecnologías que las llevan a la autodestrucción y sólo sobreviven unos cientos de años, la posibilidad de que en un momento dado (ahora) haya muchas de ellas en la Galaxia es sumamente pequeña. Una analogía para entender esto es que si los humanos viviéramos en promedio solo la mitad de lo que ahora vivimos (digamos 35 años versus 70 años), habría la mitad de gente en el planeta de la que hay actualmente.
Transmitir o no transmitir, ¿he ahí el dilema?
En 1974 Frank Drake, el mismo de la ecuación antes mencionada, utilizó el enorme radar de Arecibo, Puerto Rico, para transmitir por unas horas señales de radio con modulación inteligente (que supuestamente codificaban una imagen con información diversa, que la mayoría de sus colegas no pudo descifrar). La acción fué criticada por muchos astrónomos que la consideraron temeraria. ¿No era acaso obvio que en la Tierra cada vez que una civilización más avanzada tecnológicamente se encuentra con otra, a esta última le va mal? Lo más seguro era que los posibles extraterrestres estuvieran más avanzados que nosotros y que un posible contacto llevara a la “colonización” de toda la Tierra. Desde entonces, se acordó no transmitir y sólo recibir señales.
Pero la verdad es que desde hace muchas décadas venimos anunciando nuestra llegada a la tecnología de las telecomunicaciones mediante las transmisiones de televisión, radio FM, teléfonos celulares, etc., que escapan hacia el espacio exterior. Para un observador lejano y con el equipo lo suficientemente sensitivo, la Tierra se convirtió en las últimas décadas en una fuente de ruido de radio cuya intensidad aumenta año con año. Sin embargo, es cierto que el ruido de radio que producimos con el uso de todos estos aparatos no es tan eficiente para revelar nuestra presencia como lo sería la transmisión programada de señales de alta potencia hacia estrellas selectas. En este último caso podemos enfocar mucha energía en un haz que llegaría a la estrella con mucha más fuerza que el ruido que se produce accidentalmente ahora y que se diluye en todas direcciones..
Los sonidos del silencio
Fueron pasando las décadas y los buscadores de civilizaciones extraterrestres comenzaron a preocuparse ante el silencio que sistemáticamente se ha encontrado. Hay quien dice que al igual que nosotros los humanos (que hemos decidido no transmitir señales que revelaran nuestra presencia), las otras civilizaciones han hecho lo mismo y todos estamos escuchando, sin que nadie transmita. O quizá las ondas de radio no son el vehículo apropiado para esta búsqueda y habría que considerar, por ejemplo, pulsos de luz, producidos por un gigantesco láser. Para ser justos, hay que reconocer que es relativamente poco el tiempo que los observatorios de radio han dedicado a este tipo de búsquedas, ante la presión de los astrónomos “tradicionales” que estudian la gran diversidad de fenómenos inanimados pero interesantísimos que ocurren en el Universo.
Más aún, en 1994 el Senado de los Estados Unidos tomó la resolución de ya no apoyar programas de ese tipo. Esto, aunado al colapso de la Unión Soviética que era la otra nación dedicando recursos significativos a esta empresa, hizo que ya no existieran fondos institucionales para la búsqueda de inteligencia extraterrestre. Desde esos años la mayor parte del apoyo ha venido de donativos hechos por filántropos. La búsqueda de inteligencia extraterrestre va a experimentar un salto cuántico cuando un conjunto de radiotelescopios, financiado en parte por el millonario Paul Allen (cofundador de Microsoft con el más conocido Bill Gates), comience a funcionar en unos años con la prioridad de buscar ondas de radio que provengan de otras civilizaciones (ver la Figura 3). Este conjunto de radiotelescopios permitirá “escuchar” cientos de miles de estrellas cercanas con una sensitividad sin precedentes. Este instrumento también permitirá la detección simultánea de millones de canales a distintas frecuencias (como si tuviéramos un televisor que capta y muestra todos los canales comerciales a la vez). La próxima década podría al fin presenciar la detección de señales de radio de otra civilización. Pero, la verdad es que no se tiene ninguna claridad sobre cual será el resultado de este nuevo esfuerzo.
Paso a pasito
Hay que reconocer que el estudio “normal” de las fuentes cósmicas que emiten ondas de radio de manera natural es, desde un punto de vista institucional, mucho más seguro y productivo que estas inciertas empresas en las que no se tiene idea de lo que va a ocurrir. La búsqueda de una civilización extraterrestre es importantísima, pero es una apuesta de todo o nada, mientras que la ciencia tiene otro posible camino de búsqueda, más lento pero más seguro, en el que se va avanzando poco a poco, paso a pasito.
Así, de manera paralela a la búsqueda directa de una civilización extraterrestre, un gran número de científicos están atacando el problema de la vida extraterrestre, pero con un enfoque más modesto. En lugar de ir directamente por el premio mayor, estos científicos se conforman por el momento con la búsqueda de alguna forma, no importa que tan elemental, de vida extraterrestre. Y es que hay que recordar de que a partir de que se formó la Tierra, hace 4,700 millones de años, desde hace aproximadamente 4,000 millones de años existen en ella formas de vida muy sencillas: las bacterias (que son microorganismos formados por una sola célula). En contraste, la vida inteligente sólo ha estado presente en los últimos tres millones de años. Si lo que pasó en la Tierra es de alguna manera indicativo, será mucho más probable encontrar bacterias que hombrecillos verdes en otros planetas.
Buscando en nuestras cercanías
Esta búsqueda se ha iniciado en nuestro propio Sistema Solar. Los dos planetas más cercanos a la Tierra, Venus y Marte, han sido objetivos de innumerables estudios puesto que, como la Tierra, se hayan a una distancia tal del Sol que no están tan calientes como el infierno que es Mercurio ni tan fríos como los planetas de la parte exterior del Sistema Solar, empezando con Júpiter. De hecho, se acostumbra hablar de una “zona habitable” alrededor de una estrella como aquella región donde el agua puede existir en estado líquido, ni muy cerca (puesto que el agua se haría vapor) ni muy lejos (porque el agua se haría hielo) de la estrella. Rigurosamente hablando, en nuestro Sistema Solar solo la Tierra cae en la zona habitable, pero Marte queda cerca de la orilla exterior de esta zona.
Si bien todo parece indicar que Marte no tiene vida en su superficie, existe la esperanza de que en su subsuelo existan organismos similares a los que se han encontrado kilómetros abajo de la superficie terrestre. En parte, esta expectación está alentada por la evidencia indirecta de que podría existir agua en el subsuelo marciano. Para investigar esta posibilidad, la Nasa envió a Marte la misión Fénix el 4 de agosto del 2007. Esta misión deberá amartizar el 25 de mayo del 2008 (ver Figura 4) y cuenta con un brazo robótico que podrá excavar hasta medio metro debajo de la superficie marciana para tomar muestras que podrán ser analizadas por los instrumentos en la nave en busca de agua y/o hielo y quizá vida microscópica.
Recientemente, ya no sólo Venus y Marte han sido considerados como posibles sitios para albergar vida en nuestro Sistema Solar. Los grandes satélites que acompañan a Júpiter y Saturno habían tradicionalmente sido considerados como muy fríos para sustentar vida porque están en la parte externa del Sistema Solar, muy afuera de la zona habitable. Pero, al menos en el caso de Europa, uno de los cuatro grandes satélites jovianos, se cree que las fuerzas de marea que se producen en él al orbitar alrededor de Júpiter, lo contraen y expanden cíclicamente produciendo un calentamiento que podría permitir la presencia de agua líquida bajo su superficie de hielo. Investigadores de los países europeos han planteado la posibilidad de la misión Picahielo, en la que una nube se posaría en la superficie de Europa para penetrarla en busca de agua líquida.
Hacia otras estrellas
Pero la búsqueda que quizá proporcione la primera evidencia de vida extraterrestre se está realizando ya hacia otras estrellas. En esta área los avances han sido dignos de mención. A partir del descubrimiento del primer caso en 1995, ya se conocen más de 200 estrellas que tienen a su alrededor planetas. A estos cuerpos se les conoce como exoplanetas, por encontrarse fuera de nuestro Sistema Solar. En un principio causó decepción el que los planetas descubiertos fueran como Júpiter y no como la Tierra, pero pronto quedó claro que las técnicas entonces disponibles favorecen la detección de grandes planetas como Júpiter y que “pierden” a los planetas de tipo terrestre. Conforme se van refinando las técnicas, se han descubierto planetas cada vez más pequeños, cada vez más parecidos a la Tierra. Hace tan sólo unos meses se reportó un planeta que es sólo cinco veces más pesado que la Tierra (Júpiter es 320 veces más pesado que la Tierra). Más aún, se cree que este nuevo exoplaneta (bautizado como Gliese 581C, ver Figura 5) tiene superficie sólida y temperaturas que permiten la presencia de agua líquida. En cosa de unos cuantos años, el observatorio espacial “Kepler” estudiará cientos de miles de estrellas para investigar si están acompañadas de planetas similares a la Tierra. Para detectar planetas de tipo terrestre utilizará el que en algunas de estas estrellas la órbita del planeta pasará en frente de la estrella, produciendo un eclipse parcial (muy parcial; el planeta solo cubrirá una diezmilésima del disco estelar).
Pero, ¿podremos decir si tienen o no vida alguno de estos planetas que esperamos se descubrirán en el futuro cercano? La exploración directa está fuera de consideración dadas las enormes distancias involucradas: aún las naves más veloces con las que contamos tardarían cientos de miles de años en llegar a las estrellas más cercanas. Afortunadamente, será posible estudiar desde la Tierra la atmósfera de estos planetas y determinar si las moléculas ahí presentes sugieren la existencia de vida.
De nuevo, tomando a la Tierra como el único ejemplo que tenemos, sabemos que la vida puede alterar significativamente la composición molecular de la atmósfera de un planeta. Originalmente, la atmósfera de nuestra Tierra estaba dominada por dióxido de carbono (CO2) y nitrógeno molecular (N2). La aparición hace unos 3,300 millones de años de las cianobacterias cambió esto porque estos organismos podían liberar el oxígeno atrapado en el dióxido de carbono. En la actualidad, la atmósfera terrestre está dominada por oxígeno molecular (O2) y nitrógeno molecular (N2). Para el año 2015 el observatorio espacial “Buscador de Planetas Terrestres” podrá medir y analizar las cantidades relativas de moléculas como el dióxido de carbono, el oxígeno molecular, el vapor de agua, el ozono y el metano en la atmósfera de planetas similares a la Tierra para determinar si tienen o podrán tener en el futuro formas de vida.
La búsqueda de vida extraterrestre, aunque sea en manifestaciones muy elementales, ilustra el camino que muchas veces toma la ciencia para responder una pregunta. Es un camino largo y laborioso, pero es el único con el que contamos para avanzar de manera segura en nuestro entendimiento de la Naturaleza. Por otro lado, no debemos descartar el que la búsqueda directa de señales de otras civilizaciones inteligentes finalmente rinda fruto. Nos esperan unos años interesantes.

Pies de figura
Figura 1. Un radiotelescopio moderno ubicado en Virginia Occidental, en los Estados Unidos de Norteamérica. El plato metálico tiene un diámetro de 100 metros (Imagen cortesía del Observatorio Nacional de Radio de los EUA).
Figura 2. Esquema artístico de un pulsar. Dos regiones en la superficie del pulsar emiten haces de radiación (ondas de radio). Cada vez que el pulsar da una vuelta alrededor de su eje de rotación, el observador recibe un pulso de radio (si está colocado en la dirección apropiada). El pulsar actúa entonces como un faro cósmico.
Figura 3. Los primeros platos que constituirán el Telescopio Allen. En su etapa final contará con 350 de estos platos, cada uno de 6 metros de diámetro (Imagen Cortesía del Arreglo de Telescopios Allen).
Figura 4. Imagen artística de la misión Fénix como se verá en mayo del 2008 al amortizar (Imagen cortesía de la NASA)..
Figura 5. Esquema artístico del sistema Gliese 581, el cual está constituido por la estrella (Gliese 581) y tres planetas A, B, y C. Los planetas A y B son similares a Júpiter y el planeta C es el planeta exosolar más parecido a la Tierra hasta ahora descubierto. Gliese 581C es más pequeño que la estrella o los planetas A y B, pero aparece más grande por efecto de la proyección de este esquema.


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