De planetas habitables y el Gran Filtro

“El fin está cerca”. No.

La Paradoja de Fermi, resultado de un argumento entre Enrico Fermi y Michael H. Hart, nos deja ver una aparente contradicción entre la alta probabilidad de que existan civilizaciones extraterrestres y la falta de contacto o evidencias de tales civilizaciones.

Los puntos básicos que se toman en cuenta al plantear esta paradoja son:

• El Sol es una estrella joven. Hay miles de millones de estrellas en nuestra propia galaxia que son miles de millones de años más viejas que nuestro Sol.
• Algunas de estas estrellas podrían albergar planetas tipo Tierra, donde se podría llegar a desarrollar vida inteligente.
• Es posible que estas civilizaciones desarrollen la tecnología necesaria para hacer viajes interestelares, algo que en la Tierra aún está en proceso de estudio.
• Una vez que los viajes interestelares se hacen factibles, la galaxia podría ser colonizada en unas pocas decenas de millones de años.

“¿Dónde están todos?”.

Si seguimos esta línea, la Tierra debería haber sido colonizada o al menos visitada por otras civilizaciones. Sin embargo no hay evidencia de tales visitas, ni tenemos evidencia de vida en otros lugares de nuestra galaxia u otras galaxias. Lo que llevó a Fermi a preguntarse “¿dónde está todo el mundo?”.

Un enfoque similar es el que da la famosa ecuación de Drake, un argumento probabilístico que busca estimar el número de civilizaciones activas capaces de comunicarse por radio con nosotros dentro de la Vía Láctea. Esta ecuación toma en cuenta factores como la tasa de formación estelar en nuestra galaxia, la fracción de estrellas que tienen planetas, el número promedio de planetas en cada una de esas estrellas que potencialmente podrían albergar vida, la fracción de planetas aptos que logra desarrollar vida, la cantidad de planetas con vida que logra desarrollar civilizaciones inteligentes, la fracción de civilizaciones capaces de desarrollar le tecnología para enviar señales al espacio que evidencien su existencia y la cantidad de tiempo durante la cual pueden enviar estas señales. Sin embargo, esta ecuación continúa siendo controversial, ya que muchos de sus términos no han logrado determinarse con precisión.

Ecuación de Drake.

Dentro del contexto de la Paradoja de Fermi, Robin Hanson, un profesor de economía de la Universidad George Mason e investigador asociado del “Future of Humanity Institute” de la Universidad de Oxford, desarrolló un concepto al que llamó “el Gran Filtro”. Este filtro es todo aquello que pudiese prevenir que las civilizaciones se expandieran y perduraran en el tiempo, como catástrofes industriales, guerras, o el agotamiento de los recursos naturales. De existir este filtro, reduciría de forma importante el gran número de planetas que podrían albergar vida inteligente, al pequeño número de planetas donde efectivamente se ha observado una especie de este tipo (por ahora uno, la Tierra). Además, la ubicación temporal de este filtro se desconoce. No sabemos si la Tierra ya ha pasado por él, o aún nos espera en el futuro, ni siquiera sabemos si existe realmente.

Los argumentos a favor de este planteamiento incluyen muchas de las características que observamos en nuestra Tierra y que pensamos que también deberían tener otros planetas que pudiesen albergar vida como la conocemos. Además de necesitar un planeta rocoso con presencia de agua líquida y una atmósfera apropiada, se necesita una estrella lo suficientemente alejada del centro galáctico para evadir cualquier radiación que pudiese resultar destructiva. La presencia de planetas gigantes gaseosos podría ser fundamental para liberar la trayectoria del planeta de potenciales amenazas, como asteroides o cometas. En nuestro caso, la presencia de la Luna hace que el eje de la Tierra esté estable en su inclinación, la cual permite que tengamos estaciones durante el año. Y por último, se necesitan desarrollos intelectuales y tecnológicos dentro de la civilización en sí.

Ilustración artística de Kepler-186f y otros planetas del sistema. Crédito: NASA Ames/Instituto SETI/JPL-Caltech.

Con el reciente descubrimiento de Kepler-186f, un planeta de tamaño comparable a la Tierra que orbita a una distancia de su estrella que permitiría que el agua (si existe) se encontrara en forma líquida, ha reabierto el debate, pero ¿por qué? Se argumenta (ver artículo, en inglés) que el hecho de encontrar cada vez más planetas similares a la Tierra hace que sea menos probable que no existan otros mundos donde pueda surgir la vida. Y el que aún no tengamos noticias de otras civilizaciones puede significar que el filtro se encuentre en el camino entre la existencia del planeta habitable (aunque no podemos saber si Kepler-186f lo es o no) y una civilización floreciente.

Además, dicen que si Kepler-186f albergase vida inteligente, entonces sería una muy mala noticia para la humanidad, ya que eso pondría la posición del Gran Filtro dentro de las etapas tecnológicas del desarrollo de una civilización, por lo que podríamos esperar que la extinción nos aguarde en el futuro.

Pero, ¿estamos realmente en condiciones de zanjar el hecho de que un planeta dado sea habitable con las tecnologías actuales?

Efectivamente en la actualidad no hemos sido capaces de encontrar vida en otros planetas (o lunas) además de la Tierra. Pero son muchos los factores a tomar en cuenta sin tener que pasar necesariamente por la idea de un Gran Filtro.

La detección de planetas extrasolares ha avanzado mucho en los últimos años, acercándonos cada vez más al descubrimiento de planetas ‘gemelos’ de la Tierra. Pero en la actualidad los astrónomos deben restringirse debido a limitaciones tecnológicas: los planetas más pequeños en su mayoría han sido descubiertos por el método de tránsitos, lo que sólo permite la determinación del tamaño del planeta, pero no da información sobre su masa. La confirmación por velocidades radiales resulta aún más complicada para pequeños planetas. Además, por cuestiones de tiempo de muestreo, la mayoría de los planetas detectados tiene periodos relativamente cortos y se encuentran muy cerca de su estrella. Esto hace que aumenten las posibilidades de que el planeta esté en una rotación sincrónica y de siempre la misma cara a la estrella, lo que lo convertiría en un lugar más o menos hostil para la vida.

Posibles atmósferas de planetas. El primero es el caso ideal en que logramos detectar los componentes de la atmósfera, gracias a la luz que pasa a través de esta. El segundo ejemplo es una atmósfera muy fina, y cercana a la superficie y la luz que detectamos no nos entrega información respecto a la composición. En el tercer caso, el paso de la luz de la estrella se ve bloqueado por la presencia de nubes, lo que impide que llegue hasta nosotros. Crédito: Drake Deming, Nature.

Ahora, pongámonos en el caso de que logremos detectar un planeta tipo Tierra en la zona habitable por tránsitos y velocidades radiales, lo que nos daría información crucial, como la masa y tamaño (y por lo tanto densidad) del planeta. Aún nos falta una parte importante. Su composición superficial y de su atmósfera. La atmósfera de un planeta resulta un factor demasiado importante a la hora de discriminar la posible existencia de vida. Tomemos como ejemplo Venus, Marte y la Tierra: en el primero, la atmósfera demasiado densa y el efecto invernadero hacen que las presiones y temperaturas sean demasiado altas. En Marte, por el contrario, tenemos una atmósfera ligera donde muchos de los elementos se han escapado producto de la baja gravedad del planeta. Y finalmente en la Tierra, la masa de la atmósfera que cubre nuestro planeta permite que nuestros océanos se mantengan, la presencia de ozono nos protege de la radiación UV, tenemos el oxígeno necesario para nuestro tipo de vida inteligente, y por último tenemos las temperaturas adecuadas para que nuestra agua se encuentre en estado líquido.

Detectar los componentes de la atmósfera de un exoplaneta no es cosa fácil. Necesitamos información sobre la luz emitida y reflejada por el planeta. Para esto, necesitamos recolectar luz directamente del planeta y, por lo tanto, el instrumento que utilicemos debe tener la resolución angular suficiente para separar al planeta de su estrella. Aún si logramos esto, no podremos resolver espacialmente el planeta, sino que lo veremos de forma puntual y no un disco como realmente debería verse. Esto significa que toda la información que obtengamos de sus componentes, estará reducida a una señal puntual. No tendremos información respecto a qué componentes provienen de qué partes del planeta. Además, la presencia de nubes podría impedir una buena profundidad atmosférica en la detección, ya que bloquearía una buena parte de las señales a más baja altitud que la nubosidad.

Una nave dispuesta a viajar a través de un agujero de gusano. Crédito: Les Bossinas, NASA.

Saliendo del tema de la detección de los planetas en sí, puede haber muchas otras razones por las que podríamos no haber tenido contacto aún con otra civilización. Quizá los viajes interestelares son realmente imposibles en cortas escalas de tiempo. Recordemos que objetos con masa distinta de cero no pueden viajar a la velocidad de la luz (que es lo más rápido que conocemos), y aún no sabemos si existen otras tecnologías que nos permitan “acortar camino” entre dos puntos del espacio. Es posible que otras civilizaciones sean más “precavidas” y simplemente no deseen ser detectadas. O quizá la vida inteligente es todavía algo muy joven. Recordemos que las primeras estrellas prácticamente carecían de elementos más pesados que el Hidrógeno y el Helio que generaban internamente, por lo que la creación de planetas es algo que debiese haber ido aumentando a medida que nacían nuevas generaciones de estrellas con elementos pesados capaces de formar planetas rocosos. Es posible que existan civilizaciones en nuestra galaxia con un nivel de desarrollo similar al nuestro, donde aún no son capaces de realizar viajes largos por el espacio ni tampoco están enviando señales desesperadamente para que alguien los encuentre. Supongo que es algo que el tiempo nos dirá.

En cuanto al Gran Filtro, plantear la idea de un término para las civilizaciones parece un poco alarmista. Como dijimos anteriormente, algunos aseguran que encontrar vida inteligente sería una mala noticia para nosotros, porque implicaría que el filtro nos espera en el futuro. No podemos saberlo, ya que incluso si existiera tal filtro, perfectamente nosotros junto a otras civilizaciones podríamos haberlo superado.

Para nosotros, el problema es que aún estemos en una etapa muy temprana del descubrimiento de nuestra vecindad planetaria. Creemos que existe vida en otros lugares de nuestro Universo, pero quizá nuestras (y sus) limitaciones tecnológicas nos han impedido detectarla. Aún nos queda un largo camino en la detección de planetas potencialmente habitables y su caracterización detallada. Tal vez el descubrimiento de nuevas civilizaciones venga después… o quizá no.

Y como alguna vez dijo Arthur C. Clarke: “O estamos solos en el Universo o no lo estamos. Ambas perspectivas son igualmente aterradoras”.

Artículo escrito en colaboración con Javiera Rey (Star Tres) de la RedLBC.