Física de lo imposible (22 page)

La fascinación por Marte alcanzó un nuevo máximo en la década de 1950, cuando los astrónomos advirtieron una extraña marca en el planeta que parecía una gigantesca M de cientos de kilómetros. Los comentaristas señalaron que quizá la M significaba «Marte» y los marcianos estaban haciendo notar pacíficamente su presencia a los terrícolas, como las animadoras deletrean el nombre de su equipo en un estadio de rugby. (Otros señalaron tenebrosamente que la marca M era en realidad una W, y W significaba «war» (guerra). En otras palabras, ¡los marcianos estaban declarando realmente la guerra a la Tierra!) El temor se redujo al final cuando la misteriosa M desapareció tan de repente como había aparecido. Con toda probabilidad, esta marca fue provocada por una tormenta de polvo que cubrió todo el planeta, excepto las cimas de cuatro grandes volcanes. Las cimas de estos volcanes tomaron la forma aproximada de una M o una W.

Los científicos serios que exploran la posibilidad de vida extraterrestre afirman que es imposible decir algo definitivo sobre dicha vida, suponiendo que exista. En cualquier caso, podemos esbozar algunos argumentos generales sobre la naturaleza de la vida alienígena basados en lo que sabemos de física, química y biología.

En primer lugar, los científicos creen que el agua líquida será el factor clave en la creación de vida en el universo. «Sigue el agua» es el mantra que recitan los astrónomos cuando buscan pruebas de vida en el espacio. El agua, a diferencia de la mayoría de los líquidos, es un «disolvente universal» que puede disolver una sorprendente variedad de sustancias químicas. Es un crisol ideal para crear moléculas cada vez más complejas. Además, la molécula de agua es sencilla y se encuentra en todo el universo, mientras que otros disolventes son bastante raros.

En segundo lugar, sabemos que el carbono es un componente probable en la creación de vida porque tiene cuatro enlaces y con ello la capacidad de unirse a otros cuatro átomos y crear moléculas de increíble complejidad. En particular, es fácil formar largas cadenas de carbono, que se convierten en la base de los carbohidratos y la química orgánica. Otros elementos con cuatro enlaces no tienen una química tan rica.

La ilustración más vivida de la importancia del carbono fue el famoso experimento realizado por Stanley Miller y Harold Urey en 1953, que demostró que la formación espontánea de vida puede ser un subproducto natural de la química del carbono. Tomaron una solución de amoniaco, metano y otras sustancias químicas tóxicas que creían que se encontraban en la Tierra primitiva, la pusieron en un matraz, la sometieron a una pequeña descarga eléctrica, y luego esperaron. En menos de una semana pudieron ver pruebas de que en el matraz se formaban aminoácidos espontáneamente. La corriente eléctrica era suficiente para romper los enlaces dentro del amoniaco y el metano y luego reordenar los átomos en aminoácidos, los precursores de las proteínas. En cierto sentido, la vida puede formarse de manera espontánea. Posteriormente se han encontrado aminoácidos dentro de meteoritos y también en nubes de gas en el espacio profundo.

En tercer lugar, la base fundamental de la vida es la molécula autorreplicante llamada ADN. En química, las moléculas autorreplicantes son extremadamente raras. Se necesitaron cientos de millones de años para que se formara la primera molécula de ADN en la Tierra, probablemente en las profundidades del océano. Al parecer, si se pudiera realizar el experimento de Miller-Urey durante un millón de años en los océanos, se formarían espontáneamente moléculas similares al ADN. Un lugar probable donde podría haberse dado la primera molécula de ADN en la Tierra es cerca de las chimeneas volcánicas en el fondo del océano, puesto que la actividad de las chimeneas proporcionaría un suministro conveniente de energía para las moléculas de ADN y las células primitivas, antes de la llegada de las fotosíntesis y las plantas. No se sabe si, además del ADN, puede haber otras moléculas basadas en el carbono que sean también autorreplicantes, pero es probable que si hay otras moléculas autorreplicantes en el universo, se parecerán de alguna manera al ADN.

De modo que la vida requiere probablemente agua líquida, sustancias químicas carbohidratadas y alguna forma de molécula autorreplicante como el ADN. Utilizando estos criterios generales podemos hacer una cruda estimación de la frecuencia de vida inteligente en el universo. En 1961 el astrónomo Frank Drake, de la Universidad de Cornell, fue uno de los primeros en hacer tal estimación. Si partimos de 100.000 millones de estrellas en la Vía Láctea, podemos estimar qué fracción de ellas tienen estrellas como nuestro Sol. De estas, podemos estimar qué fracción tienen sistemas planetarios orbitando a su alrededor.

Más concretamente, la ecuación de Drake calcula el número de civilizaciones en la galaxia multiplicando varios números, que incluyen:

• el ritmo al que nacen estrellas en la galaxia,
  
• la fracción de estas estrellas que tienen planetas,
  
• el número de planetas por cada estrella que tienen condiciones para la vida,
  
• la fracción de planetas en los que realmente se desarrolla vida,
  
• la fracción que desarrolla vida inteligente,
  
• la fracción que está dispuesta a comunicar y es capaz de hacerlo, y
  
• el tiempo de vida esperado de cada civilización.
  

Tomando estimaciones razonables para estas probabilidades y multiplicándolas sucesivamente, nos damos cuenta de que solo en la Vía Láctea podría haber entre 100 y 10.000 planetas que son capaces de albergar vida inteligente. Si estas formas de vida inteligente están uniformemente esparcidas a lo largo de la Vía Láctea, entonces cabría encontrar uno de esos planetas solo a unos pocos cientos de años luz de la Tierra. En 1974 Carl Sagan calculó que podría haber hasta un millón de esas civilizaciones solamente dentro de nuestra Vía Láctea.

Esta teorización, a su vez, ha dado una justificación añadida para los que buscan pruebas de civilizaciones extraterrestres. Dada la estimación favorable de planetas capaces de albergar formas de vida inteligente, los científicos han empezado a buscar en serio señales de radio que hubieran podido emitir tales planetas, de forma muy similar a las señales de radio y televisión que nuestro propio planeta ha estado emitiendo durante los últimos cincuenta años.

El Proyecto SETI (Search for Extraterrestrial Intelligence o Búsqueda de Inteligencia Extraterrestre) se remonta a un importante artículo escrito en 1959 por los físicos Giuseppe Cocconi y Philip Morrison. quienes sugerían que prestar escucha a radiación de microondas de una frecuencia entre 1 y 10 gigahercios sería la manera más adecuada de captar comunicaciones extraterrestres. (Por debajo de 1 gigahercio, las señales serían barridas por la radiación emitida por electrones en rápido movimiento; por encima de 10 gigahercios, el ruido procedente de moléculas de oxígeno y de agua en nuestra atmósfera interferiría con las señales). Ellos seleccionaron los 1.420 gigahercios como la frecuencia más prometedora para escuchar señales del espacio exterior, puesto que era la frecuencia de emisión del hidrógeno ordinario, el elemento más abundante en el universo. (Las frecuencias en este rango se conocen como «el bar», dada su conveniencia para la comunicación con extraterrestres).

La búsqueda de pruebas de señales inteligentes cerca del bar ha sido, no obstante, decepcionante. En 1960 Frank Drake inició el Proyecto Ozma (que debe su nombre a la reina de Oz) para buscar señales utilizando el radiotelescopio de 25 metros en Green Bank,Virginia Occidental. Nunca se encontró una señal, ni en el Proyecto Ozma ni en otros proyectos que, intermitentemente, trataron de explorar el cielo nocturno durante años.

En 1971 la NASA hizo una propuesta ambiciosa para financiar investigación SETI. Bautizado como Proyecto Cyclops, el programa implicaba a 1.500 radiotelescopios con un coste de 10.000 millones de dólares. La investigación nunca llegó a ninguna parte, lo que no es sorprendente. Luego se ofreció financiación para una propuesta mucho más modesta: enviar un mensaje cuidadosamente codificado a la vida alienígena en el espacio exterior. En 1974 el radiotelescopio gigante de Arecibo, en Puerto Rico, emitió un mensaje codificado de 1.679 bits hacia el cúmulo globular M13, a unos 25.100 años luz. En este corto mensaje los científicos crearon una malla reticular de 23 x 73 que representaba la localización de nuestro sistema solar y contenía una ilustración de seres humanos y algunas formulas químicas. (Debido a las grandes distancias implicadas, la fecha más temprana para recibir una respuesta del espacio exterior sería unos 52.174 años a partir de ahora).

El Congreso no ha quedado impresionado por la trascendencia de estos proyectos, ni siquiera después de que se recibiera una misteriosa señal de radio, llamada la señal «Wow», en 1977. Consistía en una serie de letras y números que no daban la impresión de ser aleatorios sino que parecían estar señalando la existencia de inteligencia. (Algunos que han visto la señal Wow no han quedado convencidos).

En 1995, frustrados por la falta de financiación por parte del gobierno federal, los astrónomos se dirigieron a fuentes privadas para poner en marcha el Instituto SETI en Mountain View, California, sin ánimo de lucro, con el fin de centralizar la investigación SETI e iniciar el Proyecto Phoenix para estudiar mil estrellas próximas similares al Sol en el rango de 1.200 a 3.000 megahercios. Se nombró directora a la doctora Jill Tarter (que sirvió de modelo para la científica interpretada por Jodie Foster en la película
Contact
). El equipo utilizado en el proyecto era tan sensible que podía captar las emisiones de un sistema de radar de aeropuerto a 200 años luz.

Desde 1995 el Instituto SETI ha explorado más de 1.000 estrellas con un coste de 3 millones de dólares al año. Pero no ha habido resultados tangibles. En cualquier caso, Seth Shostak, astrónomo veterano en SETI, cree de forma optimista que la red de telescopios Allen de 350 antenas que se está construyendo a 400 kilómetros al nordeste de San Francisco «captará una señal para el año 2025».
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Una aproximación más novedosa es el Proyecto SETI@home, iniciado por astrónomos de la Universidad de California en Berkeley, en 1999.Tuvieron la idea de reclutar a millones de propietarios de ordenadores personales que no se utilizaban la mayor parte del tiempo. Quienes participan descargan un paquete de software que ayudará a descodificar algunas de las señales de radio recibidas por un radiotelescopio mientras está activado el salvapantallas del participante, de modo que no hay ningún perjuicio para el usuario del PC. Hasta ahora, el proyecto ha reclutado a 5 millones de usuarios en más de 200 países, que consumen más de 1.000 millones de dólares de electricidad, todo a un coste pequeño. Es el proyecto de ordenador más ambicioso emprendido jamás en la historia, y podría servir de modelo para otros proyectos que requieren vastos recursos de computación para realizar cálculos. Hasta ahora el Proyecto SETI@home no ha encontrado ninguna señal procedente de una fuente inteligente.

Tras décadas de duro trabajo, la notoria falta de progresos en la investigación SETI ha obligado a sus proponentes a plantearse preguntas difíciles. Un defecto obvio podría ser el uso exclusivo de señales de radio en ciertas bandas de frecuencia. Algunos han sugerido que la vida alienígena podría utilizar señales láser en lugar de señales de radio. Los láseres tienen varias ventajas sobre la radio, porque su corta longitud de onda del láser significa que se pueden empaquetar más señales en una onda que con la radio. Pero puesto que la luz láser es bastante direccional y también contiene solo una frecuencia, resulta excepcionalmente difícil sintonizar con exactitud la frecuencia láser correcta.

Otro defecto obvio podría ser la confianza de los investigadores SETI en ciertas bandas de radiofrecuencia. Si existe vida alienígena, quizá utilice técnicas de compresión o podría distribuir los mensajes en paquetes más pequeños, estrategias hoy utilizadas en la moderna internet. Al escuchar mensajes comprimidos que han sido distribuidos entre muchas frecuencias, solo podríamos oír ruido aleatorio.

Pero dados todos estos formidables problemas a los que se enfrenta SETI, es razonable suponer que en algún momento en este siglo deberíamos ser capaces de detectar alguna señal de una civilización extraterrestre, suponiendo que existan tales civilizaciones. Y si eso sucediera, representaría un hito en la historia de la especie humana.

El hecho de que el Proyecto SETI no haya encontrado todavía ningún indicio de señales de vida inteligente en el universo ha obligado a los científicos a hacer un examen más frío y riguroso de las hipótesis que hay tras la ecuación de Drake para la vida inteligente en otros planetas. Descubrimientos astronómicos recientes nos han llevado a pensar que la probabilidad de encontrar vida inteligente es muy diferente de la calculada originalmente por Drake en los años cincuenta. La probabilidad de que exista vida inteligente en el universo es a la vez más optimista y más pesimista de lo que se creía al principio.

En primer lugar, nuevos descubrimientos nos han llevado a pensar que la vida puede florecer en condiciones no contempladas por la ecuación de Drake. Antes, los científicos creían que el agua líquida solo podía existir en la zona «Rizos de Oro» que rodea al Sol. (La distancia de la Tierra al Sol es la «justa». Ni demasiado cerca porque los océanos hervirían, ni demasiado lejos porque los océanos se congelarían, sino la «justa» para hacer la vida posible).

Por eso hubo una especie de conmoción cuando los astrónomos encontraron pruebas de que podía existir agua líquida bajo la cubierta de hielo en Europa, una luna congelada de Júpiter. Europa está bien fuera de la zona Rizos de Oro, de modo que no parecía encajar en las condiciones de la ecuación de Drake. Pero las fuerzas de marea podrían ser suficientes para fundir la cubierta de hielo en Europa y producir un océano líquido permanente. A medida que Europa gira alrededor de Júpiter, el enorme campo gravitatorio del planeta estruja dicha luna como una bola de goma, lo que crea una fricción en el interior de su núcleo, que a su vez podría hacer que la cubierta de hielo se fundiera. Puesto que hay más de 100 lunas solo en nuestro sistema solar, esto significa que podría haber varias lunas que albergan vida fuera de la zona Rizos de Oro. (Y los más o menos 250 planetas extrasolares descubiertos hasta ahora en el espacio también podrían tener lunas congeladas que pueden albergar vida).