Al explorar otros planetas y cuerpos celestes, las misiones de la NASA deben cumplir con la práctica conocida como "protección planetaria". Esta práctica establece que se deben tomar medidas durante el diseño de una misión para garantizar que se evite la contaminación biológica tanto del planeta / cuerpo que se está explorando como de la Tierra (en el caso de las misiones de retorno de muestras).
Mirando hacia el futuro, está la cuestión de si esta misma práctica se extenderá o no a los planetas extrasolares. Si es así, entraría en conflicto con las propuestas de "sembrar" otros mundos con vida microbiana para poner en marcha el proceso evolutivo. Para abordar esto, el Dr. Claudius Gros, del Instituto de Física Teórica de la Universidad de Goethe, publicó recientemente un artículo que analiza la protección planetaria y expone las misiones del tipo "Génesis".
El documento, titulado "Por qué difieren la protección planetaria y exoplanetaria: el caso de las misiones de Génesis de larga duración a planetas de oxígeno enanos M habitables pero estériles", apareció recientemente en línea y se publicará en la revista Acta Astronautica. Como fundador del Proyecto Génesis, Gros aborda la cuestión ética de la siembra de planetas extrasolares y argumenta cómo y por qué la protección planetaria puede no aplicarse en estos casos.
En pocas palabras, el Proyecto Génesis tiene como objetivo enviar naves espaciales con fábricas de genes o vainas criogénicas que podrían usarse para distribuir la vida microbiana a "exoplanetas transitoriamente habitables, es decir, planetas capaces de soportar la vida, pero que no es probable que den lugar por sí solos". Como Gros explicó previamente a la revista Space:
“El propósito del proyecto Genesis es ofrecer vías evolutivas alternativas a la vida terrestre en esos exoplanetas que son potencialmente habitables pero sin vida ... Si tuvieras buenas condiciones, la vida simple puede desarrollarse muy rápido, pero la vida compleja tendrá dificultades. Al menos en la Tierra, la vida compleja tardó mucho en llegar. los Explosión Cámbrica Solo sucedió hace unos 500 millones de años, aproximadamente 4 mil millones de años después de la formación de la Tierra. Si les damos a los planetas la oportunidad de avanzar rápidamente en la evolución, podemos darles la oportunidad de tener sus propias explosiones cámbricas ”.
El propósito de una misión tipo Génesis sería, por lo tanto, ofrecer a los planetas extrasolares un atajo evolutivo, omitiendo los miles de millones de años necesarios para que las formas de vida básicas evolucionen y se muevan directamente al punto donde los organismos complejos comienzan a diversificarse. Esto sería especialmente útil en planetas donde la vida podría prosperar, pero no emerger por sí sola.
"Hay un montón de" bienes inmuebles "en la galaxia, planetas donde la vida podría prosperar, pero lo más probable es que todavía no". Gros recientemente compartió por correo electrónico. "Una misión de Génesis traería organismos unicelulares avanzados (eucariotas) a estos planetas".
Al abordar la cuestión de cómo tales misiones podrían violar la práctica de la protección planetaria, Gros ofrece dos contraargumentos en su documento. Primero, argumenta que el interés científico es la razón principal para proteger posibles formas de vida en los cuerpos del Sistema Solar. Sin embargo, este racional se vuelve inválido debido a la duración prolongada que conllevan las misiones a planetas extrasolares.
En pocas palabras, incluso cuando consideramos las misiones interestelares a los sistemas estelares más cercanos (por ejemplo, Alpha Centauri, que está a 4.25 años luz de distancia), el tiempo es el factor limitante clave. Usando la tecnología existente, una misión a otro sistema estelar podría llevar de 1000 a 81,000 años. En la actualidad, el único método propuesto para alcanzar otra estrella dentro de un plazo razonable es el sistema de lanzamiento de energía dirigida.
En este enfoque, los láseres se utilizan para acelerar una vela ligera a velocidades relativistas (una fracción de la velocidad de la luz), un buen ejemplo de esto es el concepto propuesto Breakthrough Starshot. Como parte del objetivo de Breakthough Initiatives de lograr el vuelo espacial interestelar, encontrar mundos habitables (y posiblemente vida inteligente), Starshot implicaría que una vela ligera y una nanocraft sean aceleradas por láser a velocidades de hasta 60,000 km / s (37,282 mps) - o 20% la velocidad de la luz.
Según un estudio previo realizado por Gros (y uno realizado por investigadores del Instituto Max Planck para la Investigación del Sistema Solar), dicho sistema también podría combinarse con una vela magnética para reducir la velocidad al llegar a su destino. Como Gros explicó:
“El sistema de lanzamiento de energía dirigida entrega la energía que una nave interestelar necesita para acelerar mediante rayos láser concentrados. Los cohetes convencionales, por otro lado, necesitan transportar y acelerar su propio combustible. Aunque es difícil acelerar una nave interestelar, en el lanzamiento, es aún más exigente desacelerar a la llegada. Un campo magnético creado por una corriente en un superconductor no necesita energía para su mantenimiento. Reflejará los protones interestelares, disminuyendo la velocidad de la nave.
Todo esto hace que la propulsión de energía dirigida sea especialmente atractiva en lo que respecta a las misiones de tipo Génesis (y viceversa). Además de tomar mucho menos tiempo para llegar a otro sistema estelar que una misión tripulada (es decir, un barco de generación, o donde los pasajeros están en suspensión criogénica), el objetivo de introducir vida a mundos que de otro modo no lo hubiera hecho costaría el costo y viajar tiempo que vale la pena.
Gros también señala el hecho de que la presencia de oxígeno primordial en realidad puede evitar que surja vida en los exoplanetas que orbitan estrellas de tipo M (enana roja). Ordinariamente considerado un signo de habitabilidad potencial (también conocido como un biomarcador), investigaciones recientes han demostrado que la presencia de oxígeno atmosférico no necesariamente señala el camino a la vida.
En resumen, el gas oxígeno es necesario para la existencia de vida compleja (tal como la conocemos) y su presencia en la atmósfera de la Tierra es el resultado de organismos fotosintéticos (como las cianobacterias y las plantas). Sin embargo, en los planetas que orbitan estrellas de tipo M, puede ser el resultado de una disociación química, donde la radiación de la estrella madre ha convertido el agua del planeta en hidrógeno (que escapa al espacio) y oxígeno atmosférico.
Al mismo tiempo, Gros señala la posibilidad de que el oxígeno primordial pueda ser una barrera para las condiciones prebióticas. Si bien las condiciones bajo las cuales surgió la vida en la Tierra aún no se comprenden por completo, se cree que los primeros organismos surgieron en "entornos de reacción quimio-físicos microestructurados impulsados por una fuente de energía sostenida" (como los respiraderos hidrotermales alcalinos).
En otras palabras, se cree que la vida en la Tierra ha surgido en condiciones que hoy serían tóxicas para la mayoría de las formas de vida. Fue solo a través de un proceso evolutivo que tomó miles de millones de años que pudo surgir una vida compleja (que depende del gas oxígeno para sobrevivir). Otros factores, como la órbita de un planeta, su historia geológica o la naturaleza de su estrella madre, también podrían contribuir a que los planetas sean "transitoriamente habitables".
Lo que esto significa, en términos de planetas extrasolares similares a la Tierra que orbitan estrellas de tipo M, es que la protección planetaria no necesariamente se aplicaría. Si no hay vida indígena que proteger, y las posibilidades de que surja no son buenas, entonces la humanidad ayudaría a que la vida emerja localmente y no la obstaculice. Como Gros explicó:
“Marte era transitoriamente habitable, tenía condiciones tempranas desde el principio, pero no ahora. Otros pueden ser habitables durante 2 o 3 mil millones de años, un lapso de tiempo que no sería suficiente para que las plantas y los animales evolucionen de manera indígena. Si la vida nunca emerge en un planeta, permanecerá estéril para siempre, incluso si pudiera soportar la vida. Es probable que el oxígeno evite la vida emergente en primer lugar, siendo tóxico para los ciclos de reacción química que son los precursores de la vida ".
Es un concepto que ha sido explorado a lo largo de la ciencia ficción: ¡una especie avanzada planta las semillas de la vida en otro planeta, pasan millones de años y produce resultados inteligentes! De hecho, hay quienes creen que así es como comenzó la vida en la Tierra, la teoría de los antiguos astronautas (que es pura especulación), y al hacer esto nosotros mismos en otros planetas, llevaríamos a cabo esta tradición de "panspermia dirigida".
Al final, el propósito detrás de la práctica de la protección planetaria es obvio. Si la vida surgió más allá de la Tierra, entonces es distinta y merece la oportunidad de prosperar sin la interferencia de humanos u organismos invasores de la Tierra. Lo mismo es cierto para la vida en la Tierra, que podría ser interrumpida por organismos extraterrestres traídos por misiones de retorno de muestras o exploratorias.
Pero en el caso de que no sea probable que los planetas terrestres que orbitan alrededor de la estrella más común en la galaxia encuentren vida (como lo sugiere una investigación reciente), entonces transportar organismos terrestres a estos planetas podría ser una buena idea. Si la humanidad está sola en el Universo, la propagación de organismos terrestres de esta manera estaría al servicio de la vida.
Y si, aunque es una posibilidad descabellada, la vida en la Tierra es el resultado de la panspermia dirigida, entonces se podría argumentar que la humanidad tiene el deber de sembrar el cosmos con vida. Si bien la recompensa no sería inmediata, el conocimiento de que estamos dando una oportunidad a la vida en mundos donde de otro modo no existiría es posiblemente una inversión que valga la pena.
Invariablemente, los problemas de la vida extraterrestre y la exploración planetaria son controvertidos y no es probable que los resuelva pronto. Sin embargo, una cosa es segura: a medida que continúan nuestros esfuerzos para explorar el Sistema Solar y la galaxia, es un problema que no podemos evitar.
