Los astrónomos sugieren que no encontrar a un extranjero significa que estamos seguros en el espacio

Hace cuatro mil millones de años, ocho planetas rodeaban el sol. Había un potencial para la vida en la segunda, tercera y cuarta más alejadas de la estrella, pero ninguna existía aún. En Venus, un efecto invernadero hiperactivo exterminó ese potencial. En Marte, la baja gravedad permitió que el viento solar limpiara la atmósfera, congelando el potencial. En la Tierra, la vida floreció en los océanos, proliferó y evolucionó hasta el punto en que aquellos que la poseían podían reflexionar sobre sus propios orígenes.

Pero ¿por qué la Tierra? Una teoría poco conocida pero sorprendentemente potente sugiere que estamos solos o casi solos en el universo, no porque la vida sea rara, sino porque la coevolución con las fuerzas planetarias es tan extenuante que la mayoría de la vida no sobrevive. Los defensores de esta teoría, llamada el cuello de botella gaiano, se basan en la antigua hipótesis del mundo gaiano, que sugiere que la presencia de la vida cambia el entorno, lo que ayuda a mantener las condiciones necesarias para que la vida siga existiendo.

El cuello de botella gaiano es bastante controvertido en la comunidad de científicos que estudian los orígenes de la vida. Los investigadores están divididos sobre si Venus y Marte alguna vez recibieron la vida (no hay pruebas definitivas de ninguna manera) y todavía no hay consenso sobre la naturaleza de los procesos tempranos de la Tierra. Sin un consenso claro sobre el origen de la vida en la Tierra y sin datos sobre la vida en otros lugares, teorías como el Gaian Bottleneck creado por Aditya Chopra, un postdoctorado de astrobiología en la Universidad de Washington, y Charles Lineweaver no pueden ser probados o refutados exactamente. En su lugar, se convierten en parte de una compleja red de ideas sobre nuestra relación con el resto del universo que informan cómo intentamos responder a una de las preguntas más existenciales de la humanidad: ¿Estamos solos?

"Lo que estamos prediciendo es que encontraremos que la mayoría de los planetas no están habitados", dice Chopra. Inverso, "Y no deberíamos estar decepcionados".

El hecho de que la vida haya resultado tan difícil de encontrar más allá de la Tierra ha desconcertado a los científicos, la mayoría de los cuales no se sienten cómodos al llegar a la conclusión de que estamos solos. La forma más famosa de atravesar el nudo de contradicciones que se crea se llama tesis llamada Gran Filtro que postula que la muerte de todos los seres vivos en eventos a nivel de extinción ocurre en muchos planetas con relativa frecuencia.

Debido a que los eventos de nivel de extinción pueden tomar muchas formas diferentes, hay una gran variedad de hipótesis del Gran Filtro y nueve puntos diferentes en los que la vida podría fallar. James Kasting, un geofísico de la Universidad de Penn State, lo expresa en términos severos. "Me preocupa que el filtro esté en nuestro futuro y no en nuestro pasado", dice.

Sin embargo, con tan pocos datos sobre la vida, es difícil saber exactamente cuál será el punto de presión. "El Gran Filtro podría ser este cuello de botella de Gaia, pero podría ser el origen de la vida misma", explica Kasting. “Podría ser el origen de los eucariotas, el origen del sexo, el origen de la vida inteligente, podría ser que las civilizaciones tecnológicas como la nuestra se destruyan a sí mismas. Creo que el cambio climático podría ser un gran filtro para nosotros ".

Sin embargo, Chopra y Lineweaver observan la falta de vida en el universo y llegan a la conclusión opuesta: si la vida es común y no la hemos encontrado en el universo, es posible que existamos en el otro lado del filtro. Si hay un punto en la evolución de la vida que es tan difícil que hace que la mayoría de la vida se extinga, es posible que los terrícolas hayan estado allí y hayan hecho eso.

Para crear la hipótesis del cuello de botella de Gaia, recurrieron a una teoría sobre la interacción entre la vida y el planeta llamada Hipótesis de Gaia. En un mundo de Gaia, la existencia de la vida es lo que hace que un planeta sea habitable. Es una idea controvertida, y cuando se sugirió por primera vez en la década de 1970, obtuvo un aspecto casi teológico: que la vida funciona junto con procesos no vivos para crear un sistema de autorregulación. La teoría ha sido aceptada en cierta medida hoy en día: la idea de que los efectos en la vida del medio ambiente son generalmente acordados, pero la comunidad científica rechaza en gran medida los aspectos antropomorfos y teológicos.

La parte controvertida de Gaian Bottleneck de Chopra y Lineweaver es su premisa central de que la vida microbiana temprana es lo que evitó que la Tierra se convierta en algo como Venus o Marte. Eso es casi imposible de probar, especialmente porque es difícil explicar exactamente el efecto que tiene la vida en el ambiente moderno.

Durante los últimos millones de años, el medio ambiente de la Tierra ha sido prácticamente el mejor lugar si eres un organismo aeróbico complejo, como lo somos nosotros, dice James Kirchner, geoquímico del Instituto de Investigación Federal de Suiza. "Tenemos que reconocer, por supuesto, que hay un elemento de falacia de sobreviviente allí". Kirchner señala que la mayoría de los organismos que han vivido en la Tierra se han extinguido, y vivieron en climas y biomas que son totalmente diferentes de lo que existe. en la Tierra hoy: "Así que dar la vuelta y decir que el clima es ideal, es como: Por supuesto, para nosotros", dice.

Pero Chopra señala que la Tierra ha sido habitable para otros organismos a lo largo de su historia, lo cual no es el caso de nuestros planetas hermanos, Venus y Marte. Hay teorías de que tanto Venus como Marte tenían alguna forma de vida microbiana, dice Chopra. Sabemos que Marte tuvo vastos océanos en un punto, y es probable que Venus también haya tenido océanos al principio de su vida planetaria. Con entornos como los de la Tierra primitiva, tendría sentido que ambos tuvieran vida microbiana, dice Chopra. Y el fracaso de la vida y las condiciones inhabitables en ambos planetas sugieren a Chopra que sostener esa vida durante miles de millones de años es inusual. Pero no está claro exactamente qué haría que la vida en la Tierra sea especial. "Depende de qué proceso de selección haya experimentado la vida en la Tierra", dice Chopra. "Es plausible que algunos de ellos sean raros".

Cuando buscamos vida inteligente, señala Chopra, estamos asumiendo que la vida se extingue después de un largo período. "Sin embargo, la extinción tardía de la vida es algo de lo que no tenemos ninguna evidencia", dice. "Debemos, como científicos racionales, recurrir a la idea de la extinción temprana de la vida, de la que tenemos alguna evidencia".

Pero no hay mucha evidencia para apoyar ninguna de las hipótesis. Aún no hemos llegado al punto en que podamos encontrar evidencia fósil de vida microbiana en Venus o Marte, por lo que la hipótesis de Chopra se basa en investigaciones sobre el origen de la vida en la Tierra y su hipotética pérdida en Venus y Marte. Una de las grandes divisiones entre Chopra y los escépticos es la tasa de pérdida de hidrógeno en el espacio, lo que puede llevar a que los planetas se sequen. Chopra no está de acuerdo, y piensa que hay evidencia suficiente en los fósiles antiguos para sugerir que la Tierra estaba cubierta con esterillas microbianas que modificaron la tasa de pérdida de hidrógeno, manteniendo a la Tierra habitable.

Chopra predice que la vida habría sido muy diferente en Venus y Marte. En lugar de colonias y comunidades microbianas fuertes, cree que Venus y Marte tenían focos de microbios. En Venus o Marte, "encontraremos individuos que no pudieron controlar los gases de efecto invernadero y el albedo del planeta", dice. En esta teoría, los microbios no cooperaron lo suficiente como para afectar la atmósfera o la reflectividad de las superficies de Venus o Marte.

Sin los microbios cooperativos que afectan la atmósfera primitiva, la mayoría de la vida se extinguiría muy pronto en la historia planetaria, dice Chopra. Para hacer que la vida inteligente sea aún más rara en el universo, y Chopra señala que de toda la vida en la Tierra, solo los humanos parecen ser vida inteligente. "Solo porque sucedió una vez en la Tierra, no significa que debamos esperar en otro lugar". Sin embargo, dice Chopra, si encontramos un planeta que tiene agua líquida después de miles de millones de años, podría ser una indicación de que tal planeta tiene inteligencia. La vida, pero él piensa que encontrar un planeta así es extremadamente improbable.

"El universo no tiene la obligación de evitar la decepción de estar solos", dice Chopra. "Incluso si no estamos solos en todo el universo, solo por la rareza de los planetas habitados durante miles de millones de años: es razonable suponer que estamos solos en nuestro universo local".

Otros científicos han rechazado esta teoría, rechazando los supuestos sobre la pérdida de agua y la intemperie en el mundo primitivo, a la existencia de vida en otros lugares. Lee Kump, un bioquímico-geólogo de la Universidad de Penn State, dice que hay modelos que muestran que la Tierra aún estaría húmeda sin vida microbiana. Y Kasting, de Penn, también señala que "no sabemos cuán extendida fue la vida en la Tierra primitiva". Es escéptico de que los microbios podrían haber tenido un efecto de alteración del mundo porque la Tierra primitiva no tenía mucha tierra expuesta. También existe el problema de que las rocas de hace 3.500 millones de años son extremadamente raras. Esto hace que sea difícil discutir si la vida estaba generalizada o simplemente presente en bolsas alrededor de respiraderos hidrotermales y aguas poco profundas en la Tierra primitiva.

Sin embargo, sin pruebas sólidas de observación, Kump toma una posición intermedia en la influencia de la vida. "Es muy probable que la historia del clima para el planeta haya sido fuertemente influenciada, si no está determinada por esas interacciones con la vida", dice. "Pero eso no es lo mismo que decir que la única razón por la que es habitable es debido a la vida". Es difícil empujar esta hipótesis más allá del origen de la vida en la Tierra hacia el universo en general. "Cuando abres la posibilidad de que haya sistemas solares por ahí que podrían haber sido menos desafiantes para los procesos físicos", dice Kump, "Me resulta difícil decir que la vida era absolutamente esencial. Debes hacer una gran cantidad de suposiciones inestables. para obtener cualquier respuesta en absoluto ".

Encontrar una respuesta ha sido el trabajo de Kasting. "Creo que la vida surge con frecuencia, si no todo el tiempo", dice. Si los investigadores pueden ver bien 10-20 planetas similares a la Tierra en zonas habitables, él cree que encontrarán vida. Él está buscando gases como el óxido nitroso o el metano en una atmósfera con oxígeno, ya que estos gases son difíciles de producir sin vida.

Para encontrar estos gases, los investigadores necesitarán un telescopio directo de imágenes muy potente. Es probable que haya gases reducidos en la atmósfera en concentraciones muy bajas, unos pocos cientos de partes por millón. "Me gustaría tener la oportunidad de probar esa hipótesis", dice Kasting, señalando que no le queda mucho tiempo en su vida para hacerlo.

Si Chopra tiene razón o no, es importante tener una discusión sobre la conexión entre el origen de la vida y la vida extraterrestre, dice Kasting. "Necesitamos argumentos como este porque necesitamos el impulso para construir grandes telescopios y hacer futuras misiones planetarias".

Sin evidencia experimental para la teoría de Gaian Bottleneck, Chopra y Lineweaver, no es convincente para la comunidad científica. Chopra espera que el trabajo de investigadores como Kasting proporcione respuestas en los próximos 30 años. En cuanto a si estamos solos en el universo, Chopra dice que la respuesta, independientemente de si es sí o no, es "profunda, no importa cuál sea la respuesta".