¿Existe realmente otra vida en el universo? La famosa "Paradoja de Fermi" utiliza estadísticas para proponer que la vida debería ser muy común en un universo lleno de estrellas y planetas, pero aún tenemos que encontrar pruebas concluyentes. Ahora, un equipo de investigación científica de la Universidad de California, Riverside, ha propuesto un nuevo método estadístico, intentando proporcionar un nuevo avance para este antiguo problema a través del "orden oculto" entre las moléculas.
Los investigadores han descubierto que la existencia de vida depende no sólo de las propias moléculas específicas, sino también de una organización especial u "orden oculto" entre estas moléculas. Afirman que este principio organizativo puede identificarse estadísticamente, lo que les permite "olfatear" signos de vida extraterrestre basándose únicamente en los patrones de distribución de las moléculas en muestras de química orgánica. "Nuestro trabajo muestra que la vida produce mezclas de moléculas con patrones característicos que son distintos de los sistemas no vivos", dijo en una entrevista Fabian Klenner, profesor asistente de ciencia planetaria y coautor del artículo. "A través de nuestros métodos estadísticos, estos patrones pueden detectarse claramente".
Una gran ventaja de este enfoque es que se puede aplicar no sólo a tareas futuras, sino también para analizar retrospectivamente conjuntos de datos existentes. En otras palabras, es posible que los humanos ya hayan "encontrado" pistas de vida extraterrestre en una gran cantidad de datos de observación histórica, pero aún no han utilizado las herramientas adecuadas para identificarlas.
Durante mucho tiempo, los científicos han buscado principalmente moléculas con "biofirmas" para juzgar la posible existencia de vida extraterrestre. Por ejemplo, en Marte, los rovers "Perseverance" y "Curiosity" de la NASA están analizando muestras de rocas y atmosféricas en busca de compuestos orgánicos y otros signos potenciales de vida microbiana. La nueva investigación publicada en "Nature Astronomy" enfatiza la importancia del "ordenamiento molecular" y cambia el enfoque de "qué moléculas hay" a "cómo la vida organiza estas moléculas".
Específicamente, el equipo descubrió que si la vida producía una mezcla de moléculas, los aminoácidos que contiene suelen ser más diversos y estar distribuidos de manera más uniforme en cantidad. Lo contrario ocurre con los ácidos grasos, donde los ácidos grasos producidos por la vida están distribuidos de manera menos uniforme y más diversos. Los científicos creen que esta llamada "firma de diversidad molecular" en sí misma puede servir como una firma biológica detectable y ya no se limita a la presencia o ausencia de "moléculas características de la vida" individuales.
Para conocer los principios organizativos que sustentan la vida, el equipo analizó la diversidad de mezclas moleculares en diferentes sistemas, centrándose en dos puntos: primero, cuántas moléculas diferentes existen y, segundo, si la distribución de estas moléculas está equilibrada. Descubrieron que los sistemas biológicos (es decir, la vida) y los sistemas no vivos difieren sistemáticamente en la forma en que organizan sus moléculas: los seres vivos producen patrones que encarnan algunos de los principios fundamentales de la vida, mientras que los procesos no vivos tienen dificultades para replicar este "orden".
Vale la pena señalar que este método no depende de nuevos instrumentos a gran escala a nivel técnico. Klenner dice que su método se puede aplicar directamente siempre que la misión misma pueda medir información sobre la "abundancia relativa" de moléculas orgánicas relacionadas del mismo tipo. Esto significa que muchas misiones al espacio profundo que ya se están planificando o que están a punto de implementarse pueden convertirse en potenciales "campos de prueba" para este método.
Entre ellas, se considera que la misión "Europa Clipper" de la NASA, prevista para viajar a Europa, la luna de Júpiter, tiene un gran potencial. Se espera que la sonda realice múltiples sobrevuelos cercanos a partir de 2031, centrándose en detectar las condiciones ambientales de este satélite helado que puede tener un vasto océano subterráneo y evaluar si tiene potencial para albergar vida. El instrumento de a bordo "Surface Dust Analyzer" (SUDA) puede medir la abundancia de moléculas orgánicas. Si captura una familia suficientemente rica de moléculas orgánicas y su información de abundancia relativa, se espera que el método estadístico propuesto por el equipo de investigación se utilice para determinar si estos patrones moleculares están más cerca de los procesos biológicos o abióticos.
A pesar de ello, los investigadores también subrayaron que este método por sí solo no puede "anunciar el descubrimiento de vida extraterrestre". "Nuestro enfoque se parece más a un marco amplio de firma biológica". Klenner señaló: "Cuando se explora vida extraterrestre, ninguna señal puede considerarse una prueba absoluta". Pero se espera que este método amplíe enormemente el alcance del concepto científico de "formas de vida" y ayude a descubrir aquellas formas de vida que no se ajustan al paradigma tradicional de la química de la vida y que de otro modo podrían ser ignoradas.
Este avance potencial surge de una característica clave del método en sí: se centra en la organización de las moléculas, en lugar de las "moléculas típicas" que figuran en los libros de texto de bioquímica. Como dice Klenner: "Nuestro estudio se centró en la organización de las moléculas mismas. En principio, este método podría ser potencialmente sensible a una forma de vida desconocida siempre que organice las moléculas de manera diferente a los procesos no biológicos".
Además, este método se basa enteramente en cálculos estadísticos y, por lo tanto, puede aplicarse a gran escala a una variedad de datos de archivo. Klenner señala que debido a que el método es de naturaleza computacional y no requiere nueva instrumentación especializada, si el conjunto de datos existente contiene suficiente información sobre la abundancia molecular, entonces esta idea de "análisis de diversidad" se puede utilizar para revisar los datos. Esto no sólo significa que la "superficie de búsqueda" de posibles señales de vida se ampliará significativamente, sino también que cualquier adquisición de nuevos datos puede producir "sorpresas inesperadas" en el análisis exhaustivo con datos antiguos.
Con la acción conjunta de múltiples canales de datos como el Telescopio Espacial James Webb, la Búsqueda de Inteligencia Extraterrestre (SETI) y el próximo Europa Clipper, el nuevo método del equipo de la Universidad de California en Riverside se considera una de las piezas importantes del rompecabezas para aumentar aún más la "probabilidad de grandes descubrimientos". Quizás la humanidad esté un pequeño paso más cerca del momento en que finalmente demuestre que “no estamos solos”.