La química estelar es importante para el surgimiento y evolución de la vida

Este diagrama ilustra la ubicación de la zona habitable (en color verde) de acuerdo a la temperatura de la estrella. Crédito: NASA/Misión Kepler/Dana Berry. (Editado por Felipe Campos.)

Los científicos planetarios están de acuerdo en que la distancia de un planeta a su estrella madre es de suma importancia para crear las condiciones donde el agua líquida podría estimular la vida. Pero, ¿qué ocurre con la composición química de la estrella madre? Un artículo de The Astrophysical Journal Letters sostiene que una mayor abundancia de carbono, sodio, magnesio y silicio debería ser una ventaja para la habitabilidad a largo plazo de un sistema solar interior. Esto se debe a que la abundancia de estos elementos hace a la estrella más fría y causa que evolucione más lentamente, dando así a los planetas en su zona habitable más tiempo para desarrollar vida como la conocemos.

La abundancia estelar de oxígeno, en particular, parece crucial para determinar cuánto tiempo los planetas recién formados se mantienen en la zona habitable alrededor de su estrella madre, informan los investigadores. Si nuestro propio sol tuviese una abundancia menor de oxígeno, por ejemplo, la Tierra habría dejado la zona habitable hace mil millones de años, mucho antes que evolucionaran los organismos complejos.

Fuente: ScienceNOW

Formas de vida extremas podrían sobrevivir en exoplanetas con órbitas excéntricas

Un hipotético exoplaneta habitable (izquierda), parte de cuya órbita excéntrica se encuentra dentro de la zona habitable (verde). Crédito: NASA/JPL-Caltech.

Los astrónomos han descubierto una verdadera colección de planetas errantes; desde mundos abrasadores con superficies fundidas a glaciales esferas de hielo.

Y mientras la búsqueda del escurridizo “punto azul” –un planeta con aproximadamente las mismas características que la Tierra- continúa, las nuevas investigaciones revelan que la vida podría ser capaz de sobrevivir en algunas de las muchas rarezas exoplanetarias que existen.

“Cuando hablamos de un planeta habitable, nos referimos a un mundo donde pueda existir el agua líquida”, dijo Stephen Kane, científico del Instituto de Ciencias Exoplanetarias de la NASA en el Instituto de Tecnología de California en Pasadena. “Un planeta necesita estar a la distancia adecuada de su estrella; ni demasiado caliente ni demasiado frío”. Determinado por el tamaño y la temperatura de la estrella, a este rango de temperatura se conoce frecuentemente como la “zona habitable” alrededor de una estrella.

Kane y su colega Dawn Gelino, también del Instituto de Ciencias Exoplanetarias, han creado una herramienta llamada “Galería de Zonas Habitables” que calcula el tamaño y la distancia de la zona habitable para cada sistema exoplanetario descubierto y muestra qué exoplanetas orbitan en esta región conocida también como “zona Ricitos de Oro”. Se puede acceder a la La “Galería de Zonas Habitables” a través de www.hzgallery.org. El estudio que describe la investigación se ha publicado en la revista Astrobiology.

Pero no todos los exoplanetas tienen órbitas similares a la de la Tierra que permanezcan a distancias constantes de sus estrellas. Una de las inesperadas revelaciones de la búsqueda planetaria ha sido que muchos planetas viajan en órbitas muy alargadas y excéntricas cuya distancia varía mucho de sus estrellas.

“Planetas como estos podrían permanecer, aunque no todo el tiempo, en la zona habitable”, dijo Kane. “Podrías tener un mundo que se calienta durante breves periodos de tiempo entre largos y fríos inviernos, o puedes tener breves máximos de condiciones de calor extremo”.

Aunque planetas como estos serían muy diferentes de la Tierra, no tiene por qué impedirles tener la capacidad de albergar vida extraterrestre. “Los científicos han encontrado en la Tierra formas de vida microscópica que pueden sobrevivir a todo tipo de condiciones extremas”, dijo Kane. “Algunos organismos pueden básicamente disminuir su metabolismo a cero para sobrevivir a largos periodos de tiempo en condiciones de frío. Sabemos que otros pueden soportar condiciones de calor muy extremo si tienen una capa protectora de roca o agua. Incluso ha habido estudios con esporas, bacterias y líquenes terrestres, que demuestran que pueden sobrevivir en ambos ambientes duros de la Tierra y en las condiciones extremas del espacio”.

La investigación de Kane y Gelino sugiere que la zona habitable alrededor de las estrellas puede ser mayor de lo que se pensaba, y que los planetas que pudieran ser hostiles para la vida humana podrían ser lugares perfectos que los extremófilos, como líquenes y bacterias, sobrevivan. “La vida evolucionó en la Tierra en una etapa muy temprana en el desarrollo del planeta, bajo condiciones mucho más duras que las actuales”, dijo Kane.

Kane explicó que muchos mundos de los que alberguen vida pueden no ser planetas después de todo, sino lunas de planetas gigantes gaseosos más grandes, como Júpiter en el Sistema Solar. “Hay muchos planetas gigantes allí fuera, y si son como los planetas gigantes del Sistema Solar todos pueden tener lunas”, dijo Kane. “Una luna de un planeta que permanece o pasa algo de tiempo en una zona habitable puede ser habitable por sí misma”.

Como ejemplo, Kane mencionó a Titán, la luna más grande de Saturno, que, a pesar de su densa atmósfera, está demasiado lejos del Sol y es demasiado fría para que exista vida como la conocemos en su superficie. “Si movieras a Titán más cerca del Sol, tendría una gran cantidad de vapor de agua y condiciones muy favorables para la vida”.

Kane señala rápidamente que hay límites sobre lo que los científicos pueden actualmente determinar sobre la habitabilidad de los exoplanetas ya descubiertos. “Es difícil conocer realmente un planeta cuando no sabes nada sobre su atmósfera”, dijo. Por ejemplo, tanto la Tierra como Venus experimentan “efecto invernadero” atmosférico, pero ese efecto desbocado en Venus lo convierte en el lugar más caliente del Sistema Solar. “Sin análogos en nuestro propio sistema solar, es difícil saber con precisión cómo sería una luna habitable o un planeta con una órbita excéntrica”.

Sin embargo, la investigación sugiere que la habitabilidad podría existir de muchas formas en nuestra galaxia, no sólo en los planetas similares al nuestro. Kane y Gelino están trabajando para determinar qué exoplanetas de los ya descubiertos pueden ser candidatos a albergar vida extremófila o lunas habitables. “Se están descubriendo muchos planetas gaseosos gigantes con órbitas excéntricas”, dijo Kane. “Podríamos encontrar sorpresas ahí fuera cuando empecemos a determinar con exactitud lo que consideramos habitable”.

Fuente: JPL

Las rocas volcánicas del desierto de Atacama dan más pistas sobre la vida en Marte

Un equipo internacional, describe por primera vez la existencia de comunidades microbianas de cianobacterias y bacterias heterótrofas en el interior de rocas volcánicas del desierto de Atacama. La probable presencia de este tipo de rocas en el cráter marciano de Gale convierte las ignimbritas en una diana importante para buscar posible vida en Marte.

Rocas ignimbritas en el desierto de Atacama. Crédito: Jacek Wierzchos.

El desierto de Atacama en Chile es uno de los mejores lugares en la Tierra para entender las condiciones de extrema aridez de Marte y un terreno perfecto para explorar las estrategias de adaptación y supervivencia de los seres vivos en este tipo de ambientes. Áreas muy extensas de este desierto están cubiertas por mantos de rocas tipo ignimbrita, que son el producto de nubes ardientes asociadas a la actividad volcánica de la cordillera de los Andes.

La bioreceptividad –aptitud de cualquier material para ser colonizado por miroorganismos- de las rocas depende de las características físicas y químicas del sustrato rocoso. En el caso de las ignimbritas, su porosidad amortigua las fluctuaciones extremas de la temperatura y permite la retención de humedad después de los “extremadamente escasos” episodios de lluvia en el ambiente hiperárido de Atacama.

Además, el interior poroso de estas rocas volcánicas ofrece protección frente a la radiación ultravioleta y el exceso de luz visible, al tiempo que garantiza la existencia de luz para la fotosíntesis.

Científicos del Museo Nacional de Ciencias Naturales (MNCN-CSIC) de España, la NASA, la Universidad de Extremadura (España), la Universidad del Sur de California (EE.UU.) y del Instituto de Ciencias Agrarias (CSIC) han descrito por primera vez las comunidades microbianas presentes en rocas tipo ignimbrita del desierto de Atacama.

“Los resultados –publicados en la revista Icarus- podrían tener implicaciones para la búsqueda de vida en Marte debido a la abundancia de depósitos volcánicos que cubren la superficie de este planeta. Es más, se han identificado algunas rocas con características muy similares a las ignimbritas en el cráter Gale, el lugar de aterrizaje del Laboratorio Científico de Marte”, señala Jacek Wierzchos, investigador del MNCN, que añade “resulta tentador pensar que si el robot Curiosity identifica depósitos de ignimbritas, deberían ser cuidadosamente analizadas”.

Supervivencia extrema

Las comunidades endolíticas –que viven en el interior de las rocas- colonizan los poros de la roca entre uno y dos milímetros debajo de la superficie. La extremada aridez de este desierto limita las posibilidades de supervivencia a organismos con un elevado nivel de tolerancia a la desecación como es el caso de las primitivas cianobacterias Chroococcidiopsis sp., que han llegado a sobrevivir hasta dos meses en el laboratorio en ambientes completamente secos.

Los investigadores observaron que las cianobacterias Chroococcidiopsis de ignimbrita soportan más de nueve meses las condiciones de extrema aridez que se dan en el desierto de Atacama.

Además de permitir el metabolismo microbiano bajo condiciones extremas, “los poros e intersticios de las ignimbritas pueden convertirse en depósitos de biomarcadores tras la muerte de la colonia microbiana, y proporcionar información sobre la vida en el pasado”, apuntan los científicos.

Fuente: SINC

Buscar en un asteroide indicios del origen de la vida de la Tierra

Mientras se avecina la fecha de lanzamiento de la sonda espacial japonesa Hayabusa 2, prevista para 2014, crece la expectación mundial sobre la misión que llevará a cabo esta ambiciosa nave. En la revista Physics World, editada por el Instituto de Física, una importante sociedad científica internacional que cuenta con cerca de 40.000 miembros, Dennis Normile da un repaso detallado sobre la misión y sus objetivos.

Si todo sale como está previsto, la Hayabusa 2, de la agencia espacial japonesa JAXA, aterrizará en un asteroide, y allí buscará pistas sobre cómo comenzó la vida en la Tierra.

La Hayabusa 2 será la segunda nave de la JAXA en intentar recoger material de un asteroide, después de la primera misión cuya nave, la Hayabusa, regresó a la Tierra en junio de 2010. La Hayabusa 2 será lanzada en 2014 con el fin de posarse sobre el asteroide de destino, llamado 1999 JU3, a mediados de 2018, regresando a la Tierra antes de que acabe el 2020.

Tan pronto como la Hayabusa 2 llegue a su destino y se haya completado su posicionamiento seguro, disparará balas del tamaño de la yema de un dedo hacia la superficie del asteroide, y recogerá los fragmentos que reboten. Más tarde, después de trasladarse a una distancia segura, detonará un módulo de impacto, que disparará un proyectil de 2 kilogramos contra el asteroide para crear un cráter de 2 metros.

La Hayabusa 2 luego volverá al cráter para recoger muestras que anteriormente no hayan estado expuestas a la radiación solar ni a otros agentes espaciales, por lo que se habrán mantenido relativamente intactas desde la remota época de la formación del sistema solar.

Recreación artística de la Hayabusa 2 en su futura exploración del asteroide 1999 JU3. (Imagen: © Akihiro Ikeshita / JAXA)

Se cree que la distancia entre el Sol y el asteroide habrá aportado un mejor ambiente para preservar el agua y los aminoácidos, materiales cuya abundancia podría agregar peso a la teoría de que los asteroides y los cometas ayudaron a la aparición de vida en la Tierra.

En el anterior intento de la JAXA, la primera nave, la Hayabusa, se sobrepuso a fallos de motor, pérdida de combustible y apagones en las telecomunicaciones, logrando finalmente regresar a la Tierra después de aterrizar con éxito en el asteroide Itokawa.

Una avería durante esa misión hizo que las balas no pudieran ser disparadas para recoger muestras. Sin embargo, motas de polvo del asteroide fueron capturadas en el recipiente de recolección de muestras, es decir que, de todos modos, la nave consiguió traer un poco de material del asteroide para su análisis.

Shogo Tachibana, de la Universidad de Hokkaido en Japón, principal especialista en la toma de muestras de la Hayabusa 2, espera que el material de la segunda misión se obtenga tal como está previsto y esté libre de contaminación, ofreciendo por lo tanto una visión más clara sobre la geoquímica de la infancia del sistema solar.

Fuentes JAXA

Desentrañando los misterios de la vida

¿De dónde venimos?¿Cómo se originó esta vida a la que pertenecemos y que nos envuelve?¿Somos realmente polvo de estrellas?¿Hay más vida, más allá de la Tierra? 

Una nueva ciencia, la astrobiología, se hace todas estas preguntas. Véamos en qué consiste, 

Fuente Space - Euronews.

Los primeros microorganismos en la Tierra pudieron llegar de otros planetas

Foto: ASA/ESA /JESÚS MAÍZ APELLÁNIZ/INSTITUTO DE ASTROFÍ

              

             Los microorganismos que se estrellaron en la Tierra incrustados en los fragmentos de planetas distantes podrían haber sido los brotes de vida del planeta, de acuerdo con una nueva investigación de la Universidad de Princeton, la Universidad de Arizona y el Centro de Astrobiología (CAB) en España.

Los investigadores de este trabajo, que ha sido publicado en la revista 'Astrobiology', han señalado que bajo ciertas condiciones hay una alta probabilidad de que la vida llegara a la Tierra en la infancia del Sistema Solar, cuando la Tierra y sus vecinos planetarios orbitaban otras estrellas. Por aquel entonces, los planetas estaban lo suficientemente cerca entre sí como para intercambiar porciones de material sólido.

Estos hallazgos apoyan la teoría ya existente de la 'litopanspermia', que defiende que las formas básicas de la vida se distribuyen por todo el Universo a través de meteoritos, como fragmentos planetarios, que son expulsados por erupciones volcánicas o colisiones con otros cuerpos. Estos fragmentos, entran en las 'trampas' de gravedad de otro sistema planetario y entonces se produciría la transferencia de cualquier carga viva.

Los científicos han indicado que las investigaciones anteriores sobre este fenómeno sugiere que la velocidad con la que se precipita el meteorito a través de la materia sólida hace que las posibilidades de ser enganchado por otro objeto muy poco probable. Sin embargo, el nuevo trabajo ha reconsiderado la 'litopanspermia' bajo un proceso de baja velocidad llamado 'transferencia débil', en donde los materiales sólidos deambularían fuera de la órbita de un objeto grande y pasarían a la órbita de otro.

En este caso, los coeficientes de velocidades son 50 veces más lentos que las estimaciones previas, o alrededor de 100 metros por segundo, han indicado los autores.

Así, teniendo como modelos el cúmulo de estrellas en el que nació el Sol, el equipo llevó a cabo simulaciones que muestran que a estas velocidades inferiores, la transferencia de un material sólido de un sistema planetario de una estrella a otra podría haber sido mucho más probable de lo que se pensaba.

"El trabajo dice lo contrario de la mayoría de los anteriores", ha señalado el autor principal del estudio, Edward Belbruno, quien ha apuntado que "la investigación demuestra que la 'litopanspermia' podría haber sido muy probable" y que "puede ser el primer documento para demostrar que, si este mecanismo es cierto, tendría implicaciones para la vida en el Universo como un todo". "Esto proceso de intercambio de microorganismos podría haber ocurrido en cualquier parte", destaca.

Belbruno, que ha contado en su equipo con la investigadora del CAB, Amaya Moro-Martín, ha señalado que el trabajo demuestra que el momento del intercambio de vida, tal y como ellos lo plantean, podría ser compatible con el desarrollo real del Sistema Solar, así como con la primera aparición conocida de la vida en la Tierra.

"UNA HIPÓTESIS VIABLE"

Así, los investigadores han señalado que el Sistema Solar y su sistema vecino más cercano podrían haber intercambiado rocas miles de millones de veces, mucho antes de que el Sol apareciera.

"La conclusión del trabajo es que el mecanismo de transferencia débil hace la 'litopanspermia' una hipótesis viable, ya que habría permitido que los planetas intercambiaran grandes cantidades de material sólido", ha apuntado Moro-Martín, quien ha indicado que el sistema consiste en escalas de tiempo que podrían permitir la supervivencia de los microorganismos incrustados en rocas grandes" al llegar a su nuevo destino.


Fuentes : EUROPA PRESS