Buscant vida a l’univers
Sabíem que la Terra no és plana, i que no està situada al centre de l’univers, ara s’ha descobert que tan sols a la Via Làctia hi podria haver 10.000 milions de planetes similars al nostre. Explicarem com es detecten planetes fora del Sistema Solar i quines condicions haurien de tenir per sostenir la vida. També entendrem per què la vida es basa en l’aigua i en molècules de carboni. I repetirem l’experiment de Joan Oró per obtenir la síntesi espontània d’alanina, present a l’ADN, a partir d’HCN.
Hi intervenen Ignasi Ribas, de l’Institut de Ciències de l’Espai (CSIC-IEEC), Claudi Mans, professor emèrit Facultat de Química (UB), i Carles Estévez d’InKemia.
L’astrofísica de la vida
A mesura que la ciència de l’astronomia ha progressat la nostra visió del món ha tingut diverses sotragades. Primer vam saber que la Terra no era plana, després que no estava situada al centre de l’Univers, sinó que girava al voltant del Sol, i ara sabem que el Cosmos és ple de sistemes planetaris orbitant alguna estrella. De fet, es calcula que el 50% de les estrelles que veiem al cel tenen algun planeta associat. I prop d’un 15% estan situats dins l’anomenada Zona Habitable, una distància de la seva estrella que permet l’existència d’aigua líquida. Això vol dir que només a la nostra galàxia, la Via Làctia, hi ha uns 15.000 milions de planetes candidats a tenir aigua! Però la vida té altres requisits. El planeta hauria de ser entre 0.8 i 10 vegades la mida de la Terra, els planetes més petits no tenen prou gravetat per retenir atmosfera, els més grans ja no són rocosos, sinó gasosos com Júpiter. Addicionalment convé que tinguin magnetosfera que els protegeixi del vent solar, tectònica i vulcanisme per reciclar els elements de l’escorça, un satèl·lit com la Lluna que n’estabilitzi la rotació, i un planeta exterior gran com Júpiter que atregui la majoria dels meteorits. Amb tots aquests criteris al cap els astrònoms estan buscant activament bons candidats de planeta on hi podria haver vida. De moment, n’hi ha una vintena de prou similars a la Terra i un dels més prometedors és Glisse 667Cc, situat a gairebé 24 anys llum. L’astrofísic de l’Institut d’Estudis Espacials de Catalunya Ignasi Ribas explica com es localitzen planetes fora del Sistema Solar a partir de tècniques indirectes com canvis de posició, velocitat o brillantor de les seves estrelles.
Si et mous, et delates
L’any 1995 es va descobrir el primer planeta situat fora del Sistema Solar, el primer exoplaneta (exo significa fora –en aquest cas, del sistema solar-). Des d’aleshores se n’han trobat al voltant de 2000. Tanmateix, no els podem veure amb telescopis, pel fet que són massa lluny i no fan llum. Llavors, com podem saber que existeixen?
Quan una estrella té planetes orbitant al seu voltant, no s’està quieta. Les forces d’atracció estrella-planeta fan que la posició dels dos cossos oscil·li. És igual com quan una atleta llançadora de martell s’està preparant per fer el llançament: fa girar el martell per sobre del seu cap i el seu cos també es mou. Si no veiéssim el martell, igualment entendríem que té alguna cosa girant al seu voltant. De la mateixa manera, si veiem que un estel oscil·la, sospitarem que té un planeta al voltant. Ara bé: ¿com podem saber que un estel, que és a anys llum de distància, es mou una miqueta? Doncs perquè l’efecte Doppler el delata.
Igual com el so de la sirena d’una ambulància es torna més greu quan l’ambulància s’allunya, la llum que ens arriba d’una estrella canvia de color quan l’estrella es mou. L’efecte Doppler descriu que qualsevol tipus d’ona que emet un objecte mòbil canvia la seva longitud d’ona segons s’acosti o s’allunyi del receptor. Quan s’hi acosta, la longitud d’ona disminueix, el que en la llum seria virar cap al blau. Pel contrari, quan l’objecte se n’allunya, hi ha un augment de la longitud d’ona. En aquest cas, el color tendeix al vermell. Aquestes variacions són invisibles a ull nu, però es poden detectar amb un espectrògraf.
Un estel que emet ara llum blava, ara llum vermella, segurament té un planeta en òrbita. Que sigui habitable o no, és un altre problema.
La química de la vida
L’aigua líquida és el dissolvent en què tenen lloc les reaccions químiques que caracteritzen la vida. L’element químic fonamental d’aquestes reaccions és el carboni. El químic de la UB Claudi Mans explica per què el carboni és tan important: és molt abundant a l’Univers i la seva configuració electrònica li permet establir enllaços covalents amb ell mateix per formar llargues cadenes i amb la major part dels altres elements de la taula periòdica.
Però una vegada tenim el planeta adequat, tenim l’aigua i tenim el carboni cal que es produeixin les reaccions químiques adients per tal que aparegui la vida. El químic Joan Oró va ser un pioner en la recerca de l’evolució prebiòtica que es va produir abans de l’aparició de la vida a la Terra. Va treballar molts anys a la NASA i va dirigir els experiments de la missió Víking per detectar vida a Mart. Un dels seus col·laboradors, el químic Carles Estévez, repeteix l’experiment amb què va demostrar que a partir de l’àcid cianhídric (HCN), molt simple i abundant a l’Univers, es produeix espontàniament Adenina, una de la quatre bases nitrogenades que componen l’ADN. En conclusió, les molècules que componen els éssers vius es produeixen espontàniament al cosmos si es donen les condicions adients. El gran misteri continua sent com aquestes molècules van començar a autoreplicar-se i es van organitzar en les primeres cèl·lules.
La vida és un fenomen altament improbable? O sorgeix necessàriament donades les condicions? I la Intel·ligència? Hi ha algú allà fora?
Escoltant l’univers
En la immensitat de l’univers hi ha una ampolla que ja flota en l’espai interestel·lar: la sonda Voyager 1. Va ser llançada el 1977 i va abandonar el sistema solar al setembre del 2013. Porta un disc d’or amb informació sobre l’ésser humà i la situació de la Terra a l’univers. Viatja a 61.000 km/h, una velocitat ridícula en termes galàctics. Això vol dir que trigaria uns 70.000 anys a arribar a l’estrella més propera a la Terra. Però hi ha una manera més ràpida d’emetre senyals.
Abans, al voltant de la Terra tot era silenci. Però des que el 1920 van començar les primeres emissions regulars de ràdio, el humans no parem d’emetre senyals electromagnètics a l’espai. Podria ser que algun d’aquests senyals arribés a algun extraterrestre?
El primer problema a combatre és la distància. Les ones radioelèctriques podrien trigar centenars o milers d’anys a arribar a algun planeta que tingui vida Intel·ligent, si és que n’hi ha. Viatgen a la velocitat de la llum, a uns 300.000 quilòmetres per segon, i per tant, per arribar només a l’estrella més propera, que és Pròxima Centauri, triguen 4 anys i 3 mesos, i aquesta estrella no sembla que tingui cap planeta habitable. A més, cal tenir en compte que, si ens contestessin, les ones electromagnètiques amb la seva resposta trigarien el mateix temps a arribar des d’aquell planeta fins a la Terra que el que han trigat les nostres ones per arribar fins allà.
D’altra banda, tot i que les ones de ràdio no tenen pèrdues a l’espai, pel fet de ser ones esfèriques sí que tenen dispersió. Això vol dir que una antena receptora a una distància pot captar una determinada potència, i més lluny captarà menys potència i més lluny encara menys. La seva potència per superfície disminueix amb el quadrat de la distància. És a dir, cada cop que doblem la distància, tenim una quarta part de la potència. Hi haurà un moment que el senyal serà tan feble que es barrejarà amb el soroll de fons de l’univers i serà molt difícil de detectar. I aquest problema no es pot resoldre amb receptors molt sensibles, perquè també detecten més soroll de fons.
També s’ha de pensar que cal que arribi a un planeta on hi hagi vida Intel·ligent que en aquell moment històric tinguin la tecnologia necessària per rebre el missatge, descodificar-lo i contestar. I si algú contesta, nosaltres hem de saber escoltar.
