Exoplanetes i Astrobiologia: A la Recerca de Vida Extraterrestre

Exoplanetes

A la recerca de vida més enllà del Sol

Gràcies als avenços tecnològics, cada dia es descobreixen nous planetes i satèl·lits orbitant al voltant d'estrelles. S'anomenen exoplanetes els cossos que orbiten al voltant d'estrelles diferents del Sol. Quins podrien tenir les característiques adients per acollir-hi vida?

La vida complexa constitueix un esdeveniment estrany en la galàxia que requereix la coexistència de molts factors, però entre aquests destaca l'existència d'aigua en estat líquid.

Dins d'un sistema planetari, es denomina zona d'habitabilitat circumestellar (ZHC) la regió circumdant a una estrella on pot haver-hi aigua líquida en la superfície del planeta o el satèl·lit.

A més, cal que el planeta orbiti a una distància determinada del centre de la galàxia, en la denominada zona d'habitabilitat circumgalàctica, de manera que li permeti:

• Disposar dels elements pesants per a la formació de planetes rocosos.
• Evitar la inestabilitat de les regions interiors que impedirien la viabilitat i l'evolució de possibles ecosistemes.

L'Astrobiologia

L'astrobiologia és una nova disciplina que conjumina diferents ciències, com ara la biologia, la geologia, la química o la física, amb l'objectiu d'estudiar l'origen, la presència i la influència de la vida en l'univers. Aquesta disciplina estudia:

• Formació d'estrelles i planetes.
• Origen i evolució de la vida a la Terra.
• Cerca d'aigua líquida en satèl·lits i planetes del sistema solar.

Aquest tipus de recerques es pot dur a terme des de diferents enfocaments:

• Mitjançant l'estudi de meteorits provinents del sistema solar.
• Mitjançant l'estudi d'indicis de presència orgànica o biomarcadors en anàlegs terrestres, és a dir, en les zones del planeta que, per les seves característiques singulars de temperatura, concentració d'uns elements determinats, nivells de pH, etc., poden estudiar-se com a models d'altres planetes.

Exemples d'aquests anàlegs terrestres en podem trobar a Espanya; per exemple, s'investiguen com a anàlegs de Mart l'àrea volcànica de Calatrava, o les illes de Lanzarote i Tenerife, a les Canàries. Alguns altres exemples d'anàlegs terrestres serien:

• La conca de Riotinto (Huelva) és considerada anàloga a Mart pels alts continguts en òxids de ferro i sulfats.
• Els nunataks antàrtics, sortints rocosos en les glaceres en què es duen a terme estudis geomicrobiològics.
• La depressió de Danakil (Etiòpia), considerada el lloc més càlid del planeta, que, a més, presenta valors de pH molt àcids.

Concepció de l'ésser humà

Des del punt de vista bioquímic, un ésser viu terrestre es podria definir com un conjunt de molècules basades en el carboni, organitzades amb una estructura complexa que és capaç de mantenir-se, reproduir-se i evolucionar interaccionant amb el medi.

Algunes hipòtesis plantegen la possibilitat de formes de vida sustentades en altres elements químics, com el silici o el bor.

Biomarcadors i geomarcadors

Quan es parla de trobar vida en altres planetes, què és el que es busca? Encara que no es descarta la presència de possible vida intel·ligent en altres planetes, la realitat és que, actualment, l'astrobiologia se centra en la cerca d'indicis de vida o biomarcadors.

Els biomarcadors poden ser compostos orgànics que procedeixin inequívocament de l'activitat biològica d'un organisme, com ara aminoàcids, lípids o proteïnes. Els biomarcadors són difícils de detectar, ja que tendeixen a degradar-se.

D'altra banda, per determinar l'habitabilitat d'un planeta, en astrobiologia també es busquen geomarcadors, que poden ser des de compostos inorgànics a estructures sedimentàries que estiguin relacionades amb la presència o l'activitat biològica d'un organisme. Exemples de geomarcadors serien:

• Morfològics. Estructures com ara petxines, exoesquelets o fins i tot empremtes en els sediments, que indiquin la possible presència d'activitat d'algun organisme o simplement d'aigua líquida.
• Químics. Són molècules inorgàniques producte d'alguna mena d'activitat biològica com el metà, la fosfina, l'oxigen i l'ozó.

Riscos geològics

La Terra és un planeta geològicament actiu sotmès a la interacció d'energies internes i externes. El resultat d'aquesta interacció desencadena diversos fenòmens geològics. Encara que la major part d'aquests fenòmens són lents i a penes es noten a escala humana, en determinats llocs del planeta l'energia s'allibera de manera ràpida i brusca, i dóna lloc a fenòmens catastròfics com ara:

• Erupcions volcàniques.
• Terratrèmols.
• Inundacions.
• Moviments de vessants.
• Subsidències i col·lapses.
• Tsunamis.
• Esllavissades.
• Radioactivitat natural.

Quan alguns d'aquests fenòmens afecten una població, poden resultar devastadors i, per això, són considerats un risc geològic.

El risc geològic és la probabilitat que un fenomen geològic es converteixi en un desastre i afecti un territori i la seva població.

Un desastre natural es produeix quan es donen tres factors alhora:

1. Si es produeix un fenomen geològic catastròfic.
2. Si els llocs ocupats per poblacions se situen a prop d'un volcà actiu, en rius que poden desbordar-se o en vessants amb perill de lliscament.
3. Si, a més, les poblacions no tenen la capacitat de defensar-se o mitigar els efectes, és a dir, si no s'han pres les mesures preventives adequades.

Segons el procés que els desencadena, els riscos geològics es classifiquen en:

Riscos geològics interns

Amb origen a l'interior de la Terra, estan associats a moviments de les plaques tectòniques com ara volcans i terratrèmols, o derivats d'aquests, com els tsunamis.

Riscos geològics externs

Depenen de la gravetat o d'agents geològics externs com l'aigua, el gel o el vent, i són moviments de vessant, inundacions, allaus de neu, erosió, etc.

Riscos geològics induïts

Són provocats per la intervenció i la modificació directa de l'ésser humà sobre la dinàmica dels processos geològics naturals.

Volcans

Con volcànic. Edifici que s'origina per l'acumulació dels materials expulsats pel volcà.

Xemeneia. Canal interior pel qual ascendeix el magma i que connecta la cambra magmàtica amb el cràter.

Cambra magmàtica. Reservori on s'acumula el magma mentre espera ser alliberat en una erupció volcànica.

Cràter. Orifici superficial del volcà per on s'expulsen els materials del mantell.

Con secundari. Es forma per la sortida del magma a través de fissures laterals del con principal.

Magma. Roques foses que es formen en la zona superior del mantell.

No obstant això, la morfologia dels volcans no és sempre la mateixa i el con volcànic adquireix una forma o una altra en funció del tipus d'erupció. De fet, hi ha volcans en què a penes es pot observar l'estructura clàssica de V invertida, com en els volcans en fissura i els supervolcans.

Els volcans en fissura són esquerdes en l'escorça terrestre que poden arribar a fer uns quants quilòmetres de llarg i uns metres d'ample i per les quals s'expulsa lava. Són volcans d'aquest tipus els situats a Islàndia, per exemple.

Els supervolcans tenen una cambra magmàtica molt més gran que la resta, cosa que origina grans erupcions. Un exemple n'és l'erupció que va tenir lloc a l'illa grega de Santorini fa uns 3500 anys i de la qual encara s'aprecia la caldera inundada.