A receita galáctica para un planeta con vida

Sabían que un dos velenos máis famosos tamén é un ingrediente clave para crear a vida tal como a coñecemos? Escoiten a química espacial Karin Öberg e descubran como escanea o universo na procura deste elemento químico tan paradóxico. Coa axuda de ALMA, o radiotelescopio máis longo do mundo, detecta os caldos de cultivo da actividade molecular e a formación de potenciais planetas con presenza de vida.

Estou bastante segura de que
non son a única nesta sala

que algunha vez se descubriu
mirando ás estrelas

e se preguntou: "Somos os únicos?"

"Ou hai outros planetas nos que hai vida
coma o noso?"

Creo que é posible que eu sexa
a única persoa

que se obsesionou o suficiente
con esa pregunta

para convertila no meu traballo.

Pero sigamos.

Como chegamos a esta cuestión?

Eu diría que o primeiro que hai que facer

é baixar a vista do ceo e mirar
cara o noso planeta, a Terra.

E pensar sobre a sorte
que tivo que ter a Terra

para ser o planeta con vida que é hoxe.

Ben, polo menos
tivo que ter algo de sorte.

Se estivésemos un pouco máis preto do Sol

ou un pouco máis lonxe,

a auga que temos estaría evaporada
ou conxelada.

Quero dicir, non é un feito
que un planeta teña auga.

Se a Terra fose un planeta seco,

non habería moita vida nel.

E incluso se tivésemos
toda a auga que temos hoxe,

se esa auga non estivese acompañada

polos elementos químicos adecuados
para que a vida prospere,

teríamos un planeta húmido, pero morto.

Hai moitas cousas
que poden saír mal, así que,

cales son
as probabilidades de que saian ben?

Que probabilidades hai
de que o planeta se forme

con, polo menos,
os ingredientes básicos necesarios

para que se produza a orixe da vida?

Ben, descubrirémolo xuntos.

Para ter un planeta con vida,

o primeiro que imos necesitar

é un planeta.

(Risas)

Pero non serve calquera planeta.

Probablemente precisaremos un planeta
bastante específico e similar á Terra.

Un planeta rochoso,

para poder ter océanos e terra,

e que non estea situado nin moi preto
nin moi lonxe da súa estrela,

senón que poda ter a temperatura axeitada.

E o mesmo precisamos
para ter auga líquida.

Cantos planetas así temos na nosa galaxia?

Un dos grandes descubrimentos
das últimas décadas

é que os planetas
son incríblemente comúns.

Case cada estrela
ten un planeta ao seu arredor.

Algunhas teñen moitos.

E entre estes planetas

un pequeno porcentaxe son
o suficiente parecidos á Terra

como para que os consideremos
potenciais planetas con vida.

Así que, ter o planeta axeitado non é
tan difícil en realidade

se temos en conta que hai cen mil
millóns de estrelas na nosa galaxia.

Iso significa que hai mil millóns
de potenciais planetas con vida.

Pero non é suficiente
con estar á temperatura adecuada

ou ter a composición xeral pertinente.

Tamén son necesarios
certos elementos químicos.

E cal é o segundo ingrediente importante
para obter un planeta con vida?

Creo que é bastante intuitivo.

A auga.

Á fin e ao cabo, definimos o noso planeta
como potencial planeta con vida

se ten a temperatura adecuada
para conter auga líquida.

Quero dicir, aquí na Terra,
a vida está basada na auga.

Pero máis xeralmente,

a auga é moi boa como lugar de reunión
para os elementos químicos.

É un líquido moi especial.

Así que este é
o noso segundo ingrediente básico.

Agora, o terceiro ingrediente, penso,

é problemente un pouco máis sorprendente.

Precisaremos algúns elementos orgánicos,

dado que estamos pensando
en vida orgánica.

Pero a molécula orgánica

que semella estar
no centro da rede química

que pode producir biomoléculas
é o cianuro de hidróxeno.

Para os que saiban como é esta molécula,

saben que é algo do que
é mellor manterse afastado.

Pero parece ser que

algo que é realmente malo
para as formas de vida avanzadas

coma nós,

é realmente bo para que comece a química,

o tipo de química axeitada
que pode levar á orixe da vida.

Agora xa temos
os tres ingredientes que precisamos,

xa saben, o planeta temperado,

auga e cianuro de hidróxeno.

Entón, con que frecuencia
se reúnen os tres?

Cantos planetas coa temperatura axeitada
que teñan

auga e cianuro de hidróxeno hai aí fóra?

Ben, nun mundo ideal,

colocariamos os nosos telescopios cara
un deses planetas temperados

e comprobariamolo nós mesmos.

Simplemente: "Estes planetas
teñen auga e cianuros?"

Por desgraza, aínda non temos telescopios
suficientemente grandes para facelo.

Podemos detectar moléculas
nas atmosferas dalgúns planetas.

Pero estes planetas son grandes

e están bastante preto da súa estrela,

non coma eses planetas adecuados

dos que estamos a falar,

que son moito máis pequenos e afastados.

Así que temos que atopar outra maneira.

A outra maneira que consideramos
e seguimos

é, en lugar de buscar estas moléculas

nos planetas que xa existen,

buscalas no material
que está formando novos planetas.

Os planetas fórmanse en discos de pó
e gas ao redor das estrelas.

E estes discos obteñen
o seu material do medio interestelar.

O espazo baleiro que vemos

cando miramos as estrelas
e nos preguntamos cuestións existenciais

non está tan baleiro como semella,

senón que está cheo de pó e gas,

que pode xuntarse en forma de nubes,

despois colapsa para formar
estes discos, estrelas e planetas.

E unha das cousas que sempre vemos
cando miramos estas nubes

é auga.

Creo que temos a tendencia
a pensar que a auga

é algo que é especial para nós.

A auga é unha das moléculas
máis abundantes do universo,

incluídas esas nubes,

esas que forman as estrelas e os planetas.

E non é simplemente iso,

a auga é unha molécula bastante robusta:

destruíla non é tan sinxelo.

Polo tanto, moita desa auga
que se atopa no medio interestelar

sobrevivirá as perigosas e turbulentas
viaxes das nubes

para chegar aos discos e planetas.

A agua está ben.

O segundo ingrediente
non vai ser un problema.

Moitos planetas formaranse
con algún tipo de acceso á agua.

Entón, que ocorre co cianuro de hidróxeno?

Ben, tamén observamos cianuros
noutras moléculas orgánicas similares

nestas nubes interestelares.

Pero aí non estamos tan seguros
de que as moléculas sobrevivan

ao pasar da nube ao disco.

Son un pouco máis delicadas,
un pouco máis fráxiles.

Así que, se queremos saber
se o cianuro de hidróxeno

se atopa preto dos planetas novos
que se están formando,

teríamos que velo tamén no propio disco,

nos discos que formarán o planeta.

Hai unha década aproximadamente,

iniciei un programa
para buscar o cianuro de hidróxeno

e outras moléculas
nestes discos que forman os planetas.

E isto é o que atopamos.

Moi boas noticias nestas seis imaxes.

Os píxeles brillantes representan emisións
orixinadas por cianuro de hidróxeno

en discos que formarán
planetas a centos de anos luz

e que chegaron ao noso telescopio,

ao detector,

e permitíronnos ver isto desta forma.

Así que a boa noticia

é que esos discos teñen realmente
cianuro de hidróxeno.

Este último ingrediente,
máis escorregadizo.

Pero a mala noticia é que non sabemos
onde se atopa no disco.

Se observamos,

ninguén pode dicir
que sexan imaxes fermosas,

incluso no momento no que as tomamos.

Poden ver
que o tamaño do píxel é bastante grande

e, en realidade,
é máis grande que os propios discos.

Cada un destes píxeles

representa algo que é moito máis grande
que o noso sistema solar.

Iso quere dicir

que non sabemos de onde procede
o cianuro de hidróxeno dentro do disco.

Iso é un problema,

porque estes planetas temperados

poden acceder ao cianuro de hidróxeno
en calquera lugar,

pero debe estar
o suficientemente preto de onde se forman

para ter acceso a el.

Para entender mellor isto,
pensemos nun exemplo análogo,

o dos cipreses
que crecen nos Estados Unidos.

Digamos, hipoteticamente,

que vostedes volveron de Europa,

onde viron fermosos cipreses italianos,

e queren saber se

ten sentido importalos nos Estados Unidos.

Podemos cultivalos aquí?

Así que, falan con expertos en cipreses

e eles dinlles que hai exactamente

unha franxa nos Estados Unidos
que non é moi calorosa nin moi fría

onde os poden plantar.

E se teñen un bo mapa ou imaxe coma esta
cunha alta resolución,

é bastante sinxelo ver
que esta franxa de cipreses

se superpón
con moitos píxeles de terra verde fértil.

Incluso se comezamos
a degradar un pouco este mapa,

e baixamos pouco a pouco a súa resolución,

segue a ser posible dicir

que vai haber
terra fértil superposta con esta franxa.

Pero que ocorre se introducimos
toda a superficie dos Estados Unidos

nun único píxel?

Se a resolución é tan baixa.

Como saberemos agora,

como poderemos dicir se podemos plantar
cipreses ou non nos Estados Unidos?

Ben, a resposta é que non podemos.

Quero decir, é certo que hai terra fértil,

senón non veríamos
ese matiz verde no píxel,

pero non podemos afirmar

que calquera deses matices verdes
está no lugar adecuado.

Ese é precisamente
o problema ao que nos enfrontamos

coas imáxes dun só píxel deses discos

con cianuro de hidróxeno.

O que precisamos é algo análogo,

polo menos eses mapas de baixa resolución
que lles mostrei,

para ser capaces de afirmar se a zona na
que hai cianuro de hidróxeno se superpón

coa zona na que os planetas
poden acceder a el cando se forman.

Hai uns anos chegou ao rescate

o novo, sorprendente e fermoso telescopio
ALMA, polas súas siglas inglesas:

Atacama Large Millimeter
and submillimeter Array,

no norte de Chile.

ALMA é sorprendente
en diferentes aspectos,

pero no que me vou centrar

é que, como poden ver,
eu digo que é un telescopio,

cando en realidade
hai moitas antenas na imaxe.

Este telescopio está formado
por 66 antenas individuais

que traballan ao unísono.

Iso significa que temos
un telescopio que mide

o mesmo que a maior distancia
á que podemos poñer as antenas

separadas entre sí.

No caso de ALMA,
estamos a falar dalgúns quilómetros.

Temos agora
un telescopio de máis dun quilómetro.

E cun telescopio deste tamaño

podemos ampliar cousas moi pequenas,

e facer mapas sobre o cianuro de hidróxeno
destes discos que formarán planetas.

Cando ALMA foi accesible en liña
hai uns anos,

foi unha das primeiras cousas para as que
propuxen que o utilizásemos.

E como é un mapa de cianuro de hidróxeno
nun disco?

Está o cianuro de hidróxeno
no lugar correcto?

A resposta é afirmativa.

Así que este é o mapa.

Poden ver como a emisión do cianuro
de hidróxeno se expande polo disco.

Primeiro, está en case todas partes

e isto é unha boa noticia.

Pero temos moita emisión extrabrillante

que vén de preto da estrela
cara ao centro do disco.

Aquí é exactamente onde queremos vela.

Este lugar está preto de onde
se forman os planetas.

Isto non é o que vemos
só nun único disco,

aquí temos tres exemplos máis.

Poden ver que todos amosan o mesmo:

grandes emisións brillantes
de cianuro de hidróxeno

procedentes de preto do centro da estrela.

Para unha análise completa,
isto non o vemos sempre así.

Hai discos no que vemos o contrario,

onde hai un buraco na emisión
cara ao centro.

Isto é o contrario do que queremos ver,
verdade?

Nestes lugares non podemos investigar

se hai cianuro de hidróxeno ao arredor
de onde se están formando estes planetas.

Pero en moitos casos,

non detectamos só cianuro de hidróxeno,

senón que o detectamos no lugar adecuado.

Que significa todo isto?

Ben, como lles dixen ao principio,

temos
moitos destes planetas temperados

quizais mil millóns aproximadamente

nos que se podería orixinar vida

se teñen os ingredientes axeitados.

E tamén lles amosei

que moitas veces pensamos
que os ingredientes están aí:

temos auga, temos cianuro de hidróxeno

e tamén haberá outras moléculas orgánicas

que veñen cos cianuros.

Isto quere dicir que os planetas
cos ingredientes básicos para crear vida

son incriblemente comúns na nosa galaxia.

E se o único que fai falta
para que se orixine a vida

é ter dispoñibles
estes ingredientes básicos

debería haber
moitos planetas con vida aí fóra.

Pero iso aínda é unha grande hipótese.

E eu diría
que o reto para as próximas décadas,

tanto para a astronomía
como para a química,

é averigurar cantas veces

un planeta con potencial para crear vida

chega a ser
un planeta con vida real.

Grazas.

(Aplausos)