Es probable que la vida extraterrestre sea púrpura: ¿por qué?

En su inspección constante del cosmos en busca de mundos potencialmente habitables, la comunidad científica lleva mucho tiempo buscando el color verde. Después de todo, el verde es el color fundamental de la vida en la Tierra. Pero, ¿y si la vida en planetas lejanos no fuera verde? ¿Y si fuera de color púrpura?

En un estudio publicado en abril en Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, los científicos se afirman fijarse en las bacterias púrpuras: estos microorganismos de tonos violeta y magenta se encuentran en algunos de los entornos más extremos de nuestro planeta. Los investigadores recogieron y cultivaron muestras de las bacterias y midieron las longitudes de onda de la luz que reflejan. La idea es engrosar la base de datos de posibles señales de vida que los futuros astrónomos puedan buscar en otros mundos.

"Hay tal diversidad de vida", afirma Lisa Kaltenegger, coautora del estudio, astrónoma de la Universidad de Cornell (Estados Unidos) y autora de un nuevo libro sobre mundos extraterrestres; "no deberíamos perdérnosla sólo porque da la casualidad de que no es verde".

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¿Por qué morado?

Mucho antes de que tuviéramos los bosques verdes y las floraciones de algas verdes brillantes que colorean nuestro mundo hoy en día, la Tierra era un lugar difícil para vivir. Tenía poco oxígeno. Las temperaturas eran extremas.

Pero estas duras condiciones son también las que permiten prosperar a organismos como la bacteria púrpura.

En lugar de utilizar clorofila, el orgánulo verde que la mayoría de las plantas actuales utilizan para la fotosíntesis, las bacterias púrpuras utilizan bacterioclorofila y carotenoides, lo que les permite realizar la fotosíntesis en entornos con poca luz y poco oxígeno. 

"Así que uno incluso se puede imaginar otra Tierra en otro tiempo, anterior por ejemplo, tal vez podría ser púrpura si estos organismos fueran abundantes, porque tendría las condiciones para que realmente sobrevivieran y prosperaran", explica Ligia Fonseca Coelho, coautora del estudio y microbióloga de la Universidad de Cornell.

En otras palabras, los mundos púrpura podrían ser posibles.

De hecho, los científicos plantean la hipótesis de que la Tierra primitiva podría haber sido púrpura. En un estudio de 2018, los investigadores concluyeron que las arqueas púrpuras, otro tipo de microorganismo que utiliza una molécula llamada retinal para hacer la fotosíntesis, podrían haber dominado nuestro planeta antes de que se llenara de oxígeno. "Lo que hace este nuevo estudio es ampliar las formas de vida potenciales que podrían proporcionar una firma púrpura", dice Shiladitya DasSarma, bióloga molecular de la Universidad de Maryland (EE. UU.) y autora principal del artículo de 2018.

Ahora, los científicos detrás del artículo más reciente han añadido datos espectrales sobre 20 especies de bacterias púrpuras, recogidas de lugares como pantanos y lagos. Los investigadores midieron las longitudes de onda de la luz que reflejaban las bacterias y modelaron cómo se verían esos patrones en un planeta lejano.

El resultado es una colección de firmas luminosas que el equipo está incorporando a una base de datos. Según Kaltenegger, estos datos están a disposición del público y los científicos pueden utilizarlos para sus propios proyectos.

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Señales de mundos habitables

Los astrónomos buscan vida en otros planetas utilizando marcadores denominados biofirmas. El color de la superficie de un planeta puede ser una de ellas. Para observarlo, los astrónomos utilizan una técnica llamada espectroscopia de luz reflejada.

Pero "este tipo de observación no puede realizarse con los tipos de telescopios de que disponemos hoy en día", afirma Edward Schwieterman, astrónomo de la Universidad de California (EE. UU.) que no participó en el estudio. Por ejemplo, el telescopio espacial James Webb sólo puede detectar biofirmas en la atmósfera de un exoplaneta, como si tiene oxígeno, metano u otros gases. No puede medir la luz reflejada de la superficie del planeta.

"La dificultad estriba en trasladar lo que estudiamos en el laboratorio a las mediciones astronómicas", afirma DasSarma.

Pero los investigadores esperan que el nuevo trabajo sirva de base para futuros proyectos como el Telescopio Muy Grande (VLT, por sus siglas en inglés) de Chile y el Observatorio de Mundos Habitables de la NASA, que pretenden captar imágenes que permitan obtener estas mediciones a nivel de superficie. Está previsto que estos observatorios entren en funcionamiento a finales de 2030.

"Esto nos empuja a asegurarnos de que esta futura misión tenga la capacidad de detectar las firmas", afirma Schwieterman, que también forma parte de un grupo de trabajo sobre bioseñales para el Observatorio de Mundos Habitables.

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Biodiversidad extraterrestre

La comprensión de la vida púrpura en la Tierra también amplía lo que los científicos pueden considerar vida en otros lugares. Muchos planetas rocosos habitables giran alrededor de estrellas conocidas como soles rojos, versiones más pequeñas y tenues del sol amarillo de nuestro sistema solar. Los organismos púrpuras son capaces de utilizar los rayos de baja energía que emiten estos soles rojos.

"De hecho, son los tipos de estrellas más abundantes", explica Coelho. "Por eso el modelo púrpura también es importante, porque llena este vacío que existe para el tipo de vida que realmente podría prosperar en planetas alrededor de estas estrellas abundantes", dice.

Mientras tanto, los científicos de Cornell siguen ampliando su base de datos de colores y firmas, buscando otras formas de vida que puedan sobrevivir en diferentes condiciones extremas.

"Tenemos esta vida en la Tierra. Y si se piensa en ella como un enorme rompecabezas, estamos tratando de identificar los rompecabezas que tienen más probabilidades de existir alrededor de los planetas que podemos identificar", explica Kaltenegger.

"Toda la asombrosa biodiversidad que tenemos, tenemos que estudiarla para que nos dé herramientas para buscar vida en otros planetas", dice Coelho; "la biodiversidad es necesaria en astronomía".