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20 de Abril de 2021
Vida extraterrestre

¿Cuándo comenzó la vida en el universo?

No lo sabemos, pero una pista podría provenir de los planetas que orbitan en torno a las estrellas más antiguas del cosmos.

Recreación artística de GN-z11, una de las galaxias más antiguas del universo conocido. [Pablo Carlos Budassi, CC BY-SA 4.0, vía Wikimedia Commons]

Unos 15 millones de años después de la gran explosión, todo el universo se hallaba a temperatura ambiente, ya que la radiación electromagnética sobrante de su caluroso origen se habría enfriado hasta alcanzar unas decenas de grados Celsius. En un artículo de 2013 bauticé esta fase como «época habitable del universo primitivo». Si hubiéramos vivido en aquel entonces, no habríamos necesitado ningún sol para calentarnos: la radiación cósmica de fondo habría bastado.

¿Comenzó la vida tan temprano? Probablemente no. La temperatura y la densidad reinantes en los primeros 20 minutos del universo solo bastaron para sintetizar hidrógeno y helio, junto con pequeñas cantidades de litio (un átomo por cada 10.000 millones) y trazas insignificantes de otros elementos más pesados. Sin embargo, la vida tal y como la conocemos necesita agua y compuestos orgánicos, cuya existencia tuvo que esperar hasta que las primeras estrellas fusionaron el hidrógeno y el helio para producir oxígeno y carbono, lo que no ocurrió hasta 50 millones de años después. De modo que el primer cuello de botella para la vida no fue una temperatura adecuada, como ocurre hoy, sino la producción de los elementos químicos necesarios.

A la vista de la limitada disponibilidad inicial de elementos pesados, ¿en qué momento comenzó realmente la vida? La mayoría de las estrellas del universo se formaron miles de millones de años antes que el Sol. A partir de esta historia cósmica de formación estelar, junto con Rafael Batista y David Sloan hemos demostrado que la vida en torno a las estrellas similares al Sol probablemente comenzó en los últimos miles de millones de años. En el futuro, sin embargo, podría continuar surgiendo en los planetas de las estrellas enanas, como nuestra vecina Próxima Centauri, la cual vivirá cientos de veces más que el Sol. En última instancia, sería deseable que la humanidad acabara reubicándose en uno de esos planetas, como Próxima Centauri b, donde podría mantenerse caliente gracias a la cercanía de un horno nuclear natural por otros 10 billones de años (las estrellas no son más que reactores de fusión confinados por la gravedad, lo que los hace más estables y duraderos que las versiones confinadas magnéticamente que fabricamos en nuestros laboratorios).

Hasta donde sabemos, el agua es el único líquido capaz de soportar la química de la vida. Sin embargo, es mucho lo que ignoramos. ¿Pudo haber otros líquidos en el universo primitivo debido al calentamiento causado por la radiación cósmica de fondo? En un trabajo reciente junto con Manasvi Lingam, hemos mostrado que el amoníaco, el metanol y el ácido sulfhídrico pudieron haber existido en fase líquida justo después de la génesis de las primeras estrellas, así como el etano y el propano algo más tarde. Desconocemos cuán importantes pudieron ser estas sustancias para la vida, pero podríamos estudiarlo experimentalmente. Si alguna vez lográsemos crear vida sintética, como se está intentando en el laboratorio de Jack Szostak en Harvard, podríamos comprobar si la vida pudo surgir en otros líquidos además del agua.

Una forma de analizar cómo comenzó la vida en el cosmos sería estudiar los planetas en torno las estrellas más antiguas del universo. Creemos que tales estrellas son pobres en elementos más pesados que el helio, aquellos que los astrofísicos denominamos «metales» (en nuestra jerga, y a diferencia de la denominación común, el oxígeno, por ejemplo, es un metal). De hecho, en la periferia de la Vía Láctea se han descubierto estrellas pobres en metales que se cree que podrían pertenecer a la primera generación de estrellas del universo. Tales estrellas exhiben a menudo una mayor abundancia de carbono, por lo que se conocen como «estrellas pobres en metales y ricas en carbono». Junto con mi antigua estudiante Natalie Mashian, hemos propuesto que los planetas en torno a dichas estrellas podrían estar hechos principalmente de carbono, con lo que quizás hayan proporcionado una base adecuada para las primeras formas de vida.

Así pues, podríamos estudiar planetas en tránsito en torno a tales estrellas y analizar su atmósfera en busca de posibles biomarcadores. Eso nos permitiría determinar experimentalmente cuándo pudo haber comenzado la vida en el universo a partir de la edad de dichas estrellas. De igual modo, si hallásemos vestigios tecnológicos interestelares cerca de la Tierra (o que pudieran haberse estrellado contra la Luna), podríamos estimar su edad a partir de los elementos radiactivos de vida larga presentes en ellos o del daño causado en su superficie por el impacto del polvo.

Otra estrategia sería buscar señales tecnológicas de civilizaciones lejanas que hubieran usado una cantidad de energía tan grande como para ser detectables desde escalas cósmicas. Una posible señal de ese tipo sería un destello luminoso procedente de un haz colimado para propulsar velas de luz. Otras podrían estar asociadas con proyectos de ingeniería cósmica, como desplazar estrellas. No deberíamos esperar detectar señales de comunicaciones, ya que el tiempo de viaje de tales señales asciende a miles de millones de años en cada dirección y nadie tendría la paciencia necesaria para participar en un intercambio de información tan lento.

Con todo, los biomarcadores no estarán ahí para siempre. Las perspectivas para la vida en el futuro lejano son sombrías. La expansión acelerada del universo causada por la energía oscura acabará dando lugar, dentro de unos 10 billones de años, a un universo oscuro y gélido que probablemente extinguirá toda forma de vida. Pero, hasta entonces, podremos apreciar los regalos temporales con los que nos ha bendecido la naturaleza. Si somos capaces de mantener una civilización inteligente durante billones de años, nuestras acciones serán motivo de orgullo para nuestros descendientes. Ojalá mostremos la sabiduría suficiente para ser recordados de manera favorable en los libros de «gran historia».

Abraham Loeb

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