La Agencia Espacial Europea (ESA) está preparando una misión, en la que también participará la NASA, que tiene como finalidad explorar tres de las 50 lunas de Júpiter. La sonda, llamada ‘Juice’, partirá de la Tierra en 2022 y navegará cerca de Europa, Ganímedes y Calixto, tres satélites del planeta gigante cuya superficie está cubierta por unaUna barrera impide el paso a los vehículos. Antes de poder seguir adelante hay que enseñar el DNI, mostrar el maletero del coche y responder una serie de preguntas. No se permiten cámaras sin autorización previa. Estamos entrando en zona militar y eso se nota en las medidas de seguridad. Nos encontramos en el corredor del Henares, entre los municipios de Torrejón y Ajalvir, en una vasta extensión de terreno repoblada por pinos en algunas zonas.
Después de circular unos tres kilómetros por una estrecha carretera, nos topamos con un edificio funcional de dos plantas en el que predomina el aluminio y el cristal. Se trata de la sede del Centro de Astrobiología (CAB). Este centro mixto depende del Instituto Nacional de Técnica Aeroespacial (INTA) y del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC). Científicamente, es un centro adscrito al Instituto de Astrobiología de la NASA (NAI). El primero de estas características que se creó fuera de los Estados Unidos.
En 1997, nada más crear el NAI, la NASA abrió una primera convocatoria de proyectos. Fueron seleccionados 11, entre los cuales estaba el presentado por un grupo de científicos estadounidenses y españoles liderados por el profesor Juan Pérez-Mercader. El director del CAB, Javier Gómez-Elvira, explica lo que ocurrió entonces: «Como la normativa que regula la investigación en la NASA impide la subvención a instituciones que no sean estadounidenses, hubo que buscar una solución alternativa que permitiera albergar en el NAI a los investigadores españoles. Así, en 1999 se creó el Centro de Astrobiología como un centro de investigación asociado al NAI». En el CAB trabajan físicos, astrofísicos, químicos, geólogos, bioquímicos, biólogos, ingenieros... A todos ellos les une el propósito de desentrañar los misterios de la vida en nuestro planeta y en todo el universo. «La Astrobiología intenta entender el fenómeno de la vida en el marco del universo en su conjunto», señala el astrofísico Juan Ángel Vaquerizo. «A día de hoy, el único lugar donde sabemos que existe vida es la Tierra. Estudiando la vida en la Tierra podemos entender si se trata de un hecho muy aislado y difícil o es solamente una consecuencia de la evolución química del universo», añade este investigador. Paradójicamente, la búsqueda de la vida fuera de la Tierra comienza en la Tierra.
¿Qué es la vida?
Cuando hablamos de vida, ¿sabemos a qué nos referimos? «Las funciones más elementales que se tienen que dar para que consideremos que hay un organismo vivo —dice Vaquerizo— son la autorreplicación, el metabolismo y la separación física del medio. Se llaman funciones vitales. La célula sería el organismo vivo más simple. Un porcentaje muy grande de los seres vivos que pueblan la Tierra son organismos unicelulares. La vida consiste entonces en todos los procesos químicosque tienen lugar para que estas funciones se mantengan. Las funciones vitales están sostenidas por un conjunto extremadamente complejo de reacciones químicas que están interrelacionadas y se sostienen entre sí. Esta es la chispa de la vida», indica este astrofísico del CAB. Pero, ¿cómo surgió la vida en la Tierra? En algún preciso momento en la Tierra primitiva, las moléculas simples que conocemos y que están por todo el universo —la del agua, la del dióxido de carbono, la del amoniaco o la del metano— evolucionaron y dieron lugar a moléculas más complejas, como las bases nitrogenadas, los ácidos nucleicos...
El experimento de Miller
Es esta transformación la que enunció teóricamente Alexander Oparin en 1924, demostrada empíricamente por Miller y Urey 30 años después. En un matraz reprodujeron las condiciones químicas y atmosféricas que la Tierra tenía hace unos 4.000 millones de años.
Primero, vertieron agua que después calentaban y enfriaban hasta crear un ciclo como en la Tierra. Luego, introdujeron los componentes de la atmósfera primitiva de nuestro planeta: dos partes de metano, dos de amoniaco y una de hidrógeno molecular. Después, provocaron descargas eléctricas que imitaban los rayos. No generaron un organismo vivo, pero al cabo de una semana vieron cómo aparecían unas sustancias nuevas de color parduzco.
Al analizarlas hallaron moléculas más complejas, precursoras de las bases nitrogenadas y los ácidos nucleicos: no se trataba de la vida, pero sí de los ladrillos de la vida. Este experimento sirvió para demostrar que la química inorgánica simple puede evolucionar hacia una química orgánica compleja.
«Esto es importantísimo —afirma Vaquerizo—, porque demuestra que el universo evoluciona y tiende a hacerse más complejo químicamente. Y a partir aquí puede aparecer la vida». Y en algún punto de esa evolución química, apareció en la Tierra ese primer microorganismo vivo al que los científicos llaman Luca, el último ancestro común de todos los seres vivos, a partir del cual arrancó toda la evolución.
Según Gómez-Elvira, «si fuésemos capaces de rebobinar la película de la vida en nuestro planeta, podríamos observar cómo unos microorganismos que se formaron hace alrededor de 4.000 millones de años han ido evolucionando junto con el planeta, agrupándose en organismos multicelulares y aumentando su complejidad hasta límites insospechados».
El planteamiento teórico que justifica toda la investigación astrobiológica es el siguiente: si las moléculas simples son iguales en todo el universo y también las condiciones físicas y químicas, entonces, ese proceso de evolución química no debería estar limitado a un único lugar del universo. Todo el cosmos tendría la capacidad de evolucionar molecularmente hasta llegar a la célula. Por eso, es lógico pensar que, si las condiciones son las adecuadas, puede haber vida en otros lugares fuera de la Tierra.
Rastrear las huellas de la vida
Los astrobiólogos rastrean por todo el universo aquellos lugares en los que hay elementos que indican que puede haber vida, que la hubo en el pasado o que puede desarrollarse en el futuro. En la Tierra, la vida está muy ligada a la presencia de agua líquida. Esto no quiere decir que los seres vivos necesiten en todo caso el agua para vivir, pero el agua es un sustento que favorece mucho la evolución química necesaria para que haya vida. «El agua es una pista muy importante que nos dice que puede haber vida. Por eso cuando buscamos vida, primero vamos a los lugares donde hay indicios de la existencia de agua líquida», subraya Vaquerizo.
Existe una lista de lugares susceptibles de albergarla o de haberla albergado en el pasado: Marte, Europa, Encélado y Titán son los mejores candidatos. Las marcas geológicas de la superficie de Marte indican que hubo agua líquida en el pasado. Es posible que siga existiendo agua en las profundidades, tal vez en un estado de hielo semifluido, como en los glaciares.
Sobre el suelo del planeta rojo se encuentra en estos momentos el «Curiosity», un vehículo de la NASA que tiene como misión averiguar si Marte es un lugar habitable. No es lo mismo que buscar vida, pero los miles de nuevos datos que suministrará la misión tendrán gran utilidad para la investigación astrobiológica.
De hecho, aquí en el CAB ha sido diseñada y desarrollada la estación meteorológica REMS, ubicada en el «Curiosity», que medirá durante un año marciano (equivalente a dos años terrestres) la humedad, la temperatura atmosférica y la del suelo, la dirección y velocidad del viento, la presión atmosférica y la radiación ultravioleta. Es esta la primera tecnología española que se posa en Marte. En Europa, una luna helada de Júpiter, y en Encélado, una luna helada de Saturno, se ha encontrado agua. Estas lunas tienen una corteza de hielo de entre 10 y 100 kilómetros de grosor que presenta numerosas fracturas. «Si el hielo se ha fracturado es porque hay algo caliente en el interior que lo ha roto. Ese hielo, por tanto, puede tener debajo depósitos de agua semifluida que sale en forma de vapor por esas grietas», detalla Vaquerizo. Titán, el mayor satélite de Saturno, también es interesante, porque es rico en metano líquido, como describe el astrofísico del CAB: «Tenemos imágenes de lagos, ríos, mares de metano. El que haya líquido lo hace más susceptible de albergar reacciones químicas y, por tanto, tiene interés astrobiológico». Pero tampoco hay que olvidar los exoplanetas, los planetas externos al sistema solar. «Buscamos planetas que tengan similares características a las de la Tierra: suficientemente cercanos a la estrella, con una masa similar a la de nuestro planeta, etcétera. A día de hoy tenemos 850 exoplanetas catalogados y esta cifra está llamada a multiplicarse», resalta Vaquerizo. Y por tanto, se multiplicarán las probabilidades de encontrar rastros de vida.
Un paseo por el CAB
Recorrer la luminosa y diáfana sede el CAB es como dar un paseo a través todas las disciplinas que integran la Astrobiología. A la derecha del pasillo central se sitúan los despachos, y a la izquierda se alinean todos los laboratorios, que disponen de grandes ventanales a través de los cuales el visitante puede ver el trabajo de los científicos.
De los aparatos de los ingenieros y los físicos, pasamos a los matraces y las neveras de los químicos y biólogos, y de ahí a las piedras de los geólogos. El cuerpo central del edificio cuenta además con unas terrazas que sirven de espacios comunes para las reuniones de grupo.
En el Laboratorio de Microanálisis, nos encontramos con una de las joyas del CAB. Se trata de un detector de vida llamado SOLID. Es una pequeña caja oscura en cuyo interior hay diez tambores diseñados para recoger muestras del terreno que se quiere explorar. «Las muestras se ponen en agua y se hacen reaccionar con anticuerpos. La reacción a estos anticuerpos nos dice si en ese terreno hay o no microorganismos», explica Vaquerizo.
La idea es poder llevar el SOLID a otros planetas o satélites, por eso se está trabajando para hacerlo cada vez más pequeño y ligero. La última versión, la 3.0, solo pesa 6,5 kilos. «La paradoja es que para descubrir vida en otros lugares del espacio tienes que llevar vida de la Tierra», señala el astrofísico.
Los investigadores del CAB trabajan habitualmente con simuladores. Aquí se simulan impactos de meteorito o ambientes donde creen que puede haber condiciones para la aparición de vida. En las cámaras de simulación pueden crearse las presiones y la temperatura necesarias para cualquier experimento.
Por ejemplo, la cámara de astroquímica es capaz de reproducir el medioambiente del satélite Europa, y la cámara de ambientes extremos puede recrear aquellos lugares que parecen hostiles a la presencia de vida, como la Antártida o la cuenca fluvial de Río Tinto, y que sin embargo alojan organismos vivos.
Todas estas cámaras se han diseñado en el CAB expresamente para estos experimentos, y se van mejorando continuamente. En uno de los laboratorios, alguien ha colocado una pequeña maqueta que representa el suelo de Marte y, sobre él, la figura de un astronauta con la bandera española. ¿Será español el primer hombre que pise el planeta rojo? Entre tanta simulación, soñar es gratis.
El temible monstruo marino de las leyendas, la criatura gigantesca que se esconde en las profundidades de los océanos, tan misteriosa que no ha sido hasta hace poco que los investigadores han conseguido observar un ejemplar vivo bajo las aguas, es ahora algo menos enigmática. Investigadores de la Universidad de Copenhague han conseguido secuenciar el material genético de 43 muestras de tejido de calamares gigantes (Architeuthis sp.) de todo el mundo, ejemplares que habían sido encontrados muertos en playas o sobre las aguas, o capturados accidentalmente por arrastreros en alta mar. Su estudio ha desvelado la enorme uniformidad genética de estos
