Los gritos de Andrómeda

Atada en una roca, Andrómeda grita desesperada. Poseidón ha decidido castigar la arrogancia de su madre Casiopea por la belleza de la que había sido consagrada. Cefeo, el padre de Andrómeda, no tuvo más remedio que salvar sus tierras del monstruo que mandó Poseidón, sacrificando a su hija. Andrómeda anhela la vida y sus gritos son la evidencia.

Perseo, al oír los gritos de auxilio, corre a salvarla. La mira, y cae totalmente enamorado…

Lo que acaban de leer es la trama de uno de los tantos mitos griegos, y del cual fue elegido el nombre de la galaxia de Andrómeda, que es vecina de la Vía Láctea, lugar donde vivimos.

Al ser nuestra vecina galáctica, hemos tenido la curiosidad de conocerla. Diversas investigaciones han descubierto maravillosa información acerca de ella, pero una de las preguntas que siempre ha rondado la cabeza de los amantes del espacio ha sido si en ella existirán planetas similares a la Tierra, donde también podría existir vida.

Para responder dicha pregunta tenemos que remontarnos hace miles de años, muchísimos más que aquellos donde Andrómeda formaba parte del imaginario del hombre griego. Ese momento hace 13.7 millones de años atrás donde el universo surgió y comenzó su expansión. Tres minutos, tan sólo tres minutos después del inicio del universo, se comenzaron a formar los primeros elementos químicos, en la conocida por los expertos como “Nucleosíntesis primigenia”. Durante este proceso se formó el helio, hidrógeno y litio, que son de los elementos “más simples” de los que ahora conocemos. Con el paso del tiempo, comenzaron a formarse las estrellas.

Y…¿qué tiene que ver la formación de las estrellas con la vida en la galaxia M31 (otro nombre que se le da a nuestra hermosa galaxia vecina)? Sencillo, Andrómeda cuenta con una gran cantidad de estrellas en las cuales, al igual que en las estrellas de la Vía Láctea, se realizó la síntesis de elementos químicos. Esto ocurre en estrellas jóvenes e incluso en la muerte de las estrellas como supernovas. En éstas últimas es donde se llevan a cabo el mayor número de reacciones nucleares que permiten la nucleosíntesis estelar. De esta forma, las estrellas son la materia prima para que los elementos químicos que forman los sistemas planetarios puedan formar zonas con posible vida. A las zonas con suficiente abundancia de elementos químicos y donde cabe la posibilidad de que existan seres vivos, se les conoce como Zonas de Habitabilidad Galáctica (ZHG).

¿Cómo sabemos esto?

A simple lectura, suena lógico que existan otras zonas en el universo con vida. Después de todo, estamos nosotros. Sin embargo ¿cómo se estudian las ZHG? Su método de estudio no es fácil, ya que se requieren de varios ensayos y errores. La espectroscopia, una técnica mediante la cual podemos observar y analizar diferentes longitudes de onda de luz dentro del espectro electromagnético, ha sido clave para conocer y describir estas zonas de habitabilidad. Los espectros de luz emitidos por los diferentes cuerpos celestes pueden ser observados mediante telescopios o detectores que hay en los satélites que orbitan nuestro planeta, y conociendo su espectro podemos saber qué elementos están presentes. Uno de los telescopios espaciales más efectivos ha sido la sonda espacial Kepler, que fue lanzada en 2009. Este telescopio ha podido confirmar la existencia de 1284 planetas.

La mayoría de los planetas que se han descubierto ha sido gracias al estudio de la evolución química, es decir, al estudio de los cambios en las abundancias de los elementos químicos presentes en el gas estelar. Para poder ver esta composición, los satélites, como el Kepler, detectan la luz. Este espectro no siempre es fácil de encontrar, e incluso cuando se encuentra se recibe con cierta interferencia por la presencia de otros cuerpos celestes o, sí es un telescopio en la Tierra, la atmósfera absorbe y refleja la luz recibida, por lo que se dificulta interpretar las longitudes de onda.

Cuando se corre con suerte y se puede analizar la luz emitida, la astrobiología entra en acción, ya que los elementos químicos son clasificados de acuerdo a su papel en la formación de planetas y el origen y evolución de la vida. De acuerdo al tipo de elementos químicos que se encuentren se pueden hacer interpretaciones, por ejemplo, se pueden encontrar elementos biogénicos (formadores de vida) como los que componen la atmósfera, agua, aminoácidos y proteínas. También se pueden encontrar elementos geofísicos como los que componen las placas tectónicas o el núcleo planetario.

Receta para la vida planetaria

Desafortunadamente la galaxia de Andrómeda, al igual que la Vía Láctea, alberga planetas que no cumplen condiciones idóneas para que se de la vida. Los elementos biogénicos o geofísicos no están presentes en todos los planetas, o al menos no todos juntos. Entre las condiciones geofísicas que debe tener un planeta para albergar vida, y que surgen únicamente de la comparación con nuestro planeta, se encuentran:

• Placas tectónicas. Estas pueden ser detectadas si el planeta cuenta con silicio, que es el constituyente principal de la corteza terrestre.
• Campo magnético: Todos los planetas cuentan con un campo magnético, producto del núcleo fluido con altas temperaturas que se encuentran en constante movimiento. Aunque todos cuentan con un campo magnético, éste debe proteger al planeta de las radiaciones tanto de su estrella central como de las supernovas vecinas. Para identificar el núcleo, se debe encontrar existencia de metales como Fe, Mg, Mn y Ni.
• Agua: Dado que el único patrón de vida que conocemos es la Tierra, la existencia de agua es crucial para pensar en la posibilidad de vida en ese planeta.
• Atmósfera: La capa que nos protege de la radiación UV. Ésta debe ser lo suficientemente densa para proteger la vida que albergue, pero liviana para permitir su desarrollo.

¿Andrómeda tiene los ingredientes?

En el estudio que realizó Sofía Meneses Goytia para obtener su grado de Maestra en Ciencias por la UNAM, utilizó el modelo de evolución química para determinar por primera vez la Zona de Habitabilidad Galáctica de M31. Gracias a su estudio, pudo determinar que la ZHG de dicha galaxia consiste en un anillo de grosor constante en donde hay planetas con una edad de 11 Ga (1 Ga= 10⁹ años), y en los cuales se tiene una órbita circular estable donde podría existir vida tanto simple como compleja.

Por otro lado, el equipo Morton de la NASA, desarrolló un método para ordenar los planetas candidatos a tener vida gracias a un paquete de software llamado Vespa, que calcula la probabilidad de que una señal del espectro electromagnético sea realmente causada por un planeta real. Analizaron más de 7 mil posibles planetas, junto con los 1284 nuevos descubrimientos por otros métodos. De los 7 mil posibles, 2 mil quedaron como “candidatos”, ya que no se pudo confirmar su composición al cien por ciento. El sistema Vespa es más rápido que otros métodos, y tarda sólo unos minutos por planeta. Tristemente, Vespa estimó que por lo menos la mitad de los candidatos del Kepler eran falsos positivos.

Vespa no ha sido utilizado para estudiar planetas candidatos en Andrómeda, como los que infiere Sofía Meneses en su estudio, por lo que existe la probabilidad de que el uso de éste método pueda ser más efectivo para identificar planetas habitables. Esto deja abierta la esperanza de mejorar el monitoreo de la ZHG de Andrómeda; y si continúan las investigaciones, quizás los gritos de Andrómeda no atraigan a Perseo, pero sí a Vespa…

Por Nallely Jiménez Taboada

Fuentes:

• Meneses Goytia, Sofía. (2009). Evolución de los elementos químicos y regiones químicamente aptas para la formación de planetas que alberguen vida en la galaxia de Andrómeda. Tesis de Maestría, UNAM.
• Witze, Alexandra. “Kepler spacecraft rakes in nearly 1,300 planets” consultado el 20 de mayo del 2016.
• Morton, T. et al. (2016). False positive probabilities for all Kepler objects of interest: 1284 newly validated planets and 428 likely false positives. The Astrophysical Journal. 822:2. Consultado el 20 de mayo del 2016.