El estudio de la formación y la lógica del universo -la cosmología- y el estudio de los exoplanetas y su capacidad para la vida no parecen cruzarse mucho.
Los científicos de un campo se centran en la física profunda del cosmos, mientras que los del otro buscan los miles y miles de millones de planetas que hay ahí fuera y tratan de desvelar sus secretos.
Pero el astrofísico y cosmólogo Avi Loeb, prolífico escritor sobre el universo primitivo desde su puesto en el Centro Harvard-Smithsonian de Astrofísica, considera que ambos campos de estudio están intrínsecamente conectados y se ha propuesto ser un puente entre ellos. Uno de los resultados de sus esfuerzos es un documento teórico que trata de situar el surgimiento de la vida en la Tierra, y quizás en otros lugares, en términos cosmológicos.
Su conclusión: La Tierra puede ser un ejemplo muy temprano de una biosfera viva, habiendo florecido mucho antes de que la vida pudiera esperarse en la mayoría de los planetas. Y en términos teóricos y cosmológicos, hay buenas razones para predecir que la vida será cada vez más común en el universo a medida que pasen los eones.
Por eones, Loeb está pensando en términos que generalmente no se discuten en términos geológicos o incluso astronómicos. El universo puede tener una antigüedad de 13.700 millones de años, pero Loeb ve un futuro potencialmente más brillante para la vida no en miles de millones, sino en billones de años. El pico de vida en el universo, dice, podría llegar dentro de varios billones de años.
«Hemos utilizado los enfoques más conservadores para entender la aparición de la vida en el universo, y nuestra conclusión es que estamos en una fase muy temprana del proceso y que es probable que aumente considerablemente en el futuro», afirma Loeb, cuyo artículo se ha publicado en el Journal of Cosmology and Astroparticle Physics. «Teniendo en cuenta los factores que hemos tenido en cuenta, se podría decir que la vida en la Tierra es prematura».
Esta intrigante conclusión se desprende de la edad del universo, de las épocas generalmente comprendidas en las que se formaron las estrellas y luego los planetas y las galaxias, y luego del tiempo que tardaría un planeta en enfriarse lo suficiente como para formar los componentes químicos de la vida y luego la vida misma. Teniendo en cuenta estos factores, dice Loeb, es pronto.
A largo plazo, los autores determinaron que el factor dominante en cuanto a qué planetas podrían llegar a ser habitables resultó ser la vida de las estrellas. Cuanto mayor es la masa de una estrella, más corta es su vida. Las estrellas con una masa superior a tres veces la del Sol se quemarán mucho antes de que cualquier posible vida tenga tiempo de evolucionar.
Nuestro sol es una estrella relativamente grande y brillante, por lo que su vida será relativamente corta en términos cosmológicos (en total, unos 11.000 millones de años, de los cuales 4.500 millones ya han pasado). Sin embargo, las estrellas más pequeñas, las «enanas rojas», de baja masa, son mucho más comunes en el universo y también tienen una vida mucho más larga, como en trillones de años.
Estas estrellas más pequeñas suelen tener menos del 10% de la masa de nuestro sol, pero queman su combustible (hidrógeno y helio) mucho más lentamente que una estrella más grande. De hecho, algunas pueden brillar durante 10 billones de años, dice Loeb, lo que da tiempo suficiente para que surja la vida en cualquier planeta potencialmente habitable que orbite alrededor de ellas. Además, hay muchas razones para creer que la población de estrellas en la galaxia y el cosmos aumentará significativamente, dando más oportunidades a la vida para comenzar.
En consecuencia, la probabilidad relativa de vida aumenta con el tiempo. De hecho, las posibilidades de vida son 1.000 veces mayores en un futuro lejano que ahora.
Sin embargo, este cálculo viene acompañado de una importante advertencia: los científicos están muy divididos sobre si una estrella mucho más pequeña que la nuestra puede realmente albergar vida.
Los obstáculos potenciales son muchos: una cantidad insuficiente de calor y energía que emana de la estrella a menos que el planeta esté cerca, el hecho de que las estrellas enanas rojas tienen inicios potentes y luminosos que podrían hacer que un planeta cercano entrara en un estado de invernadero descontrolado que podría resultar en una esterilización permanente, y que muchos planetas alrededor de las enanas rojas estarían cerca de las estrellas y, en consecuencia, bloqueados por las mareas. Esto significa que un lado del planeta estaría siempre orientado hacia la estrella y sería luminoso, mientras que el otro continuaría en la oscuridad eterna. Antes se consideraba que esto era un impedimento bastante seguro para la vida.
Sin embargo, recientes análisis teóricos de planetas alrededor de estas enanas rojas sugieren que la vida sí podría surgir. Podría sobrevivir en los márgenes -donde el día se convierte en noche y las temperaturas serían probablemente estables- y también en otras regiones diurnas donde las temperaturas podrían ser moderadas por las nubes y los vientos. Pero no se han realizado observaciones que corroboren esta teoría.
Debido a sus temperaturas relativamente frías y al bajo brillo resultante, las enanas rojas individuales son casi imposibles de ver a simple vista desde la Tierra. Pero están ahí fuera.
La estrella más cercana a nuestro sol, Próxima Centauri, es una enana roja, al igual que 20 de las siguientes 30 estrellas más cercanas. Los científicos anunciaron el miércoles que habían descubierto que un planeta potencialmente habitable del tamaño de la Tierra orbita alrededor de Próxima Centauri. Los datos del telescopio espacial Kepler sugieren que hasta el 25 por ciento de las enanas rojas tienen planetas orbitando en sus zonas habitables, es decir, ni demasiado calientes ni demasiado frías para que el agua líquida se acumule a veces en sus superficies.
«Creo que podemos y debemos poner a prueba estas teorías en los próximos años con observaciones», afirma Loeb. «Deberíamos ser capaces de decir si las estrellas cercanas de baja masa tienen vida a su alrededor» en las próximas décadas.
Y si las enanas rojas pueden albergar vida, entonces el futuro de la vida en el universo es realmente grandioso.
La fusión de la teoría cosmológica y la observación astronómica que Loeb tiene en mente sería, en efecto, inusual, pero no deja de ser coherente con la naturaleza interdisciplinaria de gran parte de la búsqueda de vida más allá de la Tierra. Ese esfuerzo ya ha reunido a astrofísicos y geocientíficos, astrónomos y biólogos. Es demasiado grande para una sola disciplina.
Un aspecto interesante del argumento de Loeb de que la Tierra podría estar entre los primeros planetas en los que apareció y continuó la vida es que proporcionaría una solución al rompecabezas de la vida extraterrestre conocido como la Paradoja de Fermi.
Fue en 1950 cuando el célebre físico Enrico Fermi hablaba con sus colegas durante un almuerzo sobre la existencia prevista de miles de millones de planetas aún por descubrir más allá de nuestro sistema solar, y la probabilidad de que muchos tuvieran planetas a su alrededor. Fermi también estaba convencido de que la lógica del gran número de planetas y de la evolución hacía que existiera vida inteligente y tecnológicamente avanzada en algunos de esos planetas.
Era una época de fascinación por los extraterrestres, los platillos volantes y similares, pero en realidad no había informes confirmados de visitas de vida extraterrestre. Nunca, al parecer.
Si la vida inteligente es común en el universo, Fermi se preguntó famosamente: «Entonces, ¿dónde está todo el mundo?».
Hay muchas respuestas potenciales a la pregunta, incluyendo, por supuesto, que estamos solos en el universo. La posibilidad de que la Tierra esté entre los primeros planetas con vida no se había planteado antes, pero Loeb dice que ahora sí.
«Nuestro punto de vista es que estamos en el principio de la vida en el universo, que estamos en fase de crecimiento», dice. «Así que, por supuesto, no hemos sido visitados por nada extraterrestre».
Como pensador congénito en el muy largo plazo, Loeb también plantea la cuestión de si tiene sentido que la vida humana permanezca en la Tierra y en nuestro sistema solar. El sol, después de todo, se quedará sin combustible en esos 6.000 millones de años restantes, se expandirá enormemente cuando eso ocurra y luego volverá a emerger como una estrella enana blanca superdensa. Toda la biología de nuestro sistema solar se habrá destruido mucho antes.