Del planeta Terra als exoplanetes: noves fronteres de la recerca de la vida en astrobiogeologia

En el llibre, que recorda la rellevància dʼincorporar el fenomen de la vida en la visió de la ciència sobre lʼUnivers, també hi participen els experts Carme Jordi, de la Facultat de Física, lʼInstitut de Ciències del Cosmos de la UB (ICCUB) i lʼInstitut d'Estudis Espacials de Catalunya (IEEC); Jordi Urmeneta, de la Facultat de Biologia i lʼInstitut de Recerca de la Biodiversitat  (IRBio) de la UB; Ignasi Ribas, de lʼIEEC i lʼInstitut de Ciències de lʼEspai (ICE-CSIC), i Daniel García Castellanos, de lʼInstitut de Ciències de la Terra Jaume Almera (ICTJA-CSIC).

Entre la Terra i els estels: a la recerca de vida alienígena

La descoberta de formes de vida més enllà del planeta Terra representaria una absoluta revolució científica i intel·lectual en la nostra percepció de la natura i de lʼUnivers. «La vida sʼha pogut donar en altres llocs i en altres ocasions; el que sabem, però, és que aquí, al nostre planeta Terra, va prosperar», explica el catedràtic emèrit de la UB Ricard Guerrero en el pròleg del llibre. «I ho va fer perquè hi va haver cooperació, no competència, entre els primigenis habitants».

Amb una perspectiva interdisciplinària, el llibre subratlla el valor de lʼastrobiogeologia com a punt de trobada de múltiples disciplines que conviden tant al debat sobre paradigmes acceptats com al discurs de caràcter més especulatiu. «És un camp de recerca que té un creixement enorme. És obvi que el seu desenvolupament depèn de la tecnologia i de grans inversions a lʼabast de poques entitats i països, els quals sovint formen consorcis per optimitzar recursos», detalla Andrea Butturini, professor del Departament de Biologia Evolutiva, Ecologia i Ciències Ambientals UB.

«Lʼaspecte més crucial de lʼastrobiogeologia —continua— és que es nodreix de la interacció entre la física, la química, la geologia i la biologia, una convergència que està potenciant el desenvolupament de treballs científics en què sʼimpliquen investigadors de tot el món no necessàriament vinculats a les institucions de recerca en ciències de lʼespai. Sovint, aquesta literatura científica té un fort component especulatiu —molt atractiu des dʼun punt de vista acadèmic i didàctic— que seria molt interessant dʼintroduir en els estudis universitaris, i amb això, promoure encara més la unió entre totes aquestes disciplines».

Estem sols a lʼUnivers? Una revolució en la visió del cosmos

Tal com explica Ignasi Ribas, director de lʼIEEC i investigador de lʼICE-CSIC, «establir el context en què es desenvolupa la vida a lʼUnivers representa un dels grans reptes de la ciència per a les properes dècades». Per assolir aquest objectiu, resulta imprescindible un enfocament pluridisciplinari, ja que els nombrosos factors que hi intervenen comprenen àrees de coneixement tradicionalment separades.

«Aquesta aproximació integral que combina lʼastrofísica, la biologia i la geologia —totes elles portades als seus límits— ens haurà de permetre respondre una de les grans preguntes, no només de la ciència sinó de la humanitat com un tot: estem sols a lʼUnivers? La transcendència de la resposta implicarà una nova revolució en tots els aspectes», subratlla Ribas.

En aquest viatge intrèpid del coneixement humà pel cosmos, els experts busquen «els senyals que lʼexistència de vida en un exoplaneta deixa en la seva atmosfera», explica Carme Jordi, catedràtica del Departament de Física Quàntica i Astrofísica de la Facultat de Física de la UB. I puntualitza: «Per esbrinar la composició química i lʼestructura tèrmica de les atmosferes utilitzem lʼespectroscòpia, i prenem mesures en el moment en què el planeta transita per davant d'una estrella».

Lʼestudi de les atmosferes exoplanetàries mitjançant lʼespectroscòpia infraroja és un dels objectius científics del futur telescopi espacial James Web, de la NASA i lʼAgència Espacial Europea (ESA). «A més, la propera missió ARIEL, de lʼESA, és la primera que estarà dedicada exclusivament al mateix objectiu, i també per a una àmplia mostra dʼexoplanetes, que en aquest cas sʼestudiaran amb espectroscòpia òptica i dʼinfraroig proper», afegeix la investigadora, també membre de lʼICCUB, lʼIEEC i de lʼequip científic de la missió Gaia, de lʼESA.

Geologia de la Terra i dels exoplanetes

«Per estudiar i modelitzar els processos geològics més enllà de la Terra, apliquem tot el que hem après sobre el nostre planeta», explica lʼexpert Daniel García Castellanos (ICTJA-CSIC). Lʼexploració in situ dʼaltres mons i la proliferació de descobriments de planetes fora del nostre sistema solar són una oportunitat excel·lent per contrastar el que creiem saber del sistema de la Terra, quins processos es repeteixen fora i amb quina freqüència ho fan.

García Castellanos nʼesmenta alguns exemples: «Lʼerosió produïda per lʼaigua líquida ha estat essencial per regular el clima terrestre de manera que el planeta pugui albergar vida, però això vol dir que sense un cicle de lʼaigua semblant al nostre no pot haver-hi vida? També sabem que el camp magnètic terrestre ha impedit la pèrdua de volàtils de la nostra atmosfera, incloent-hi lʼaigua. Amb el que sʼha après a la Terra, podríem predir si un llunyà exoplaneta té el seu camp magnètic ben desenvolupat abans de visitar-lo?». Dʼaltra banda, el modelatge o simulació dʼaquests processos permet predir millor els escenaris que es trobaria una possible missió a un planeta o una lluna del sistema solar.

Matèria viva: rere la pista de la vida extrema en el cosmos

Lʼestudi dels microorganismes que viuen en ambients extrems ha canviat dràsticament la manera dʼavaluar si és possible la presència de vida en altres indrets de lʼespai. En aquest sentit, el llibre obre horitzons sobre la recerca de la vida al cosmos i ofereix escenaris alternatius sobre les possibles biosferes alienígenes.

«Sʼha pogut constatar que la vida és molt tenaç i que a la Terra apareix a tot arreu on realment és possible, fins i tot en aquells indrets on, per les seves condicions aparentment inhòspites, semblava impossible. Això ens ha portat a pensar que els ambients extraterrestes on s'hauria pogut desenvolupar la vida són molts més del que es creia fins fa poc», explica Jordi Urmeneta, professor del Departament de Genètica, Microbiologia i Estadística de la Facultat de Biologia i de lʼInstitut de Recerca de la Biodiversitat (IRBio).

Com una invitació directa al pensament més especulatiu, el llibre deixa marge al dubte en un context en què lʼobjecte dʼestudi de lʼastrobiogeologia —la vida extraterrestre— brilla per la seva absència ara per ara. «Potser el dia en què es detecti lʼexistència dʼaquesta vida alienígena, lʼastrogeobiologia entrarà en una fase més ortodoxa, i la faceta especulativa perdrà rellevància», postulen finalment els autors.