La luna Titán de Saturno no sería un lugar cómodo para los microbios similares a la Tierra, incluso a medida que avanzan los mundos alienígenas. Carece de un océano global como los que se encuentran en Europa y Encelado, y no disfruta (relativamente) clima templado de Marte. Pero se ve sorprendentemente similar a la Tierra en un aspecto: los lagos con costas arrugadas manchan su superficie.
Esos lagos están llenos de metano y etano en lugar de agua, y todos los habitantes tendrían que lidiar con temperaturas que alcanzan los 300 grados bajo cero Fahrenheit, pero donde el líquido salpica, la vida podría encontrar una manera. Específicamente, algunos investigadores han sugerido que la vida podría ensamblarse a partir de un bloque de construcción químico en particular especialmente adaptado al ambiente hostil de Titán.
“La g ente tomó esta propuesta muy en serio. No hay tantas sugerencias concretas en astrobiología ", dice Martin Rahm
Ahora, sin embargo, un simulación reciente por Rahm y un colega, descrito en Avances científicos, destruye las esperanzas de que tal receta sea capaz de cocinar la vida, o al menos algo como los microbios que conocemos y amamos. Resulta que la vida en Titán, en el improbable caso de que exista, tendría que ser bastante extraña.
Deja caer cualquier organismo de la Tierra en uno de los lagos de Titán y no será una caravana feliz. Incluso nuestros seres unicelulares más resistentes se mantienen unidos por membranas hechas de moléculas grasas llamadas lípidos. Los lípidos se unen y forman una barrera porque ciertas partes atraen moléculas de agua mientras que otras las repelen. Estas interacciones con el agua transforman las moléculas en láminas planas que pueden enrollarse en contenedores que evitan que los pedazos internos de una célula floten. Pero los lagos de Titán no tienen agua con la que interactuar, y las frías temperaturas congelarían cualquier vida terrestre sólida.
¿Qué debe hacer una aspirante a protocelda? Omita los lípidos y pruebe con otra molécula conocida como acrilonitrilo. Un equipo de investigadores de Cornell dirigido por Paulette Clancy, químico físico ahora en la Universidad Johns Hopkins, calculado en 2015 que las propiedades químicas únicas de esta molécula permitirían que una molécula atraiga a otra (en lugar de interactuar fuertemente con el líquido circundante), formando una membrana que, en condiciones de Titán, permanece unificada y lo suficientemente blanda como para permitir el movimiento. Dos años después, el observatorio ALMA encontró evidencia directa de moléculas de acrilonitrilo en Titán, y en cantidades suficientes para soportar teóricamente millones de formas de vida unicelulares.
Rahm encontró la propuesta del equipo de Cornell inspiradora, especialmente su predicción afilada: las células de la vida de Titán se basarían en esta molécula, formando una forma particular, bajo condiciones específicas. La astrobiología (el estudio de la vida extraterrestre teórica) rara vez llega a conclusiones lo suficientemente específicas como para probar con una simulación por computadora. "No es que puedas calcular a un extraterrestre", dice. Pero esta vez era diferente.
El grupo de Cornell había demostrado que las células a base de acrilonitrilo podían sobrevivir en Titán sin desmoronarse, pero ¿podrían las membranas unirse en primer lugar? Las membranas lipídicas se forman espontáneamente en agua, y sus contrapartes en Titán tendrían que hacer lo mismo al congelar el metano. "Esto está lejos de ser obvio", dice Rahm. Involucra "cálculos de mecánica cuántica y no es algo en lo que puedas simplemente mirar las moléculas".
Rahm y su colega, Hilda Sandström, crearon un programa de computadora para simular cómo las moléculas flotantes de acrilonitrilo actuarían al chocar con moléculas de metano a 298 grados bajo cero Fahrenheit. Cuando lo ejecutaron, descubrieron que las moléculas se organizaban en un cristal rígido como el hielo o la sal de mesa, y no la lámina plana y flexible necesaria para envolver una célula. Concluyeron que cualquier vida en Titán no podría tener el caparazón blando que tienen todas las células de la Tierra.
Jonathan Lunine, miembro del equipo de Cornell que sugirió por primera vez las membranas exóticas, elogió el trabajo como "excelente", pero dijo que todavía hay margen de maniobra para la idea original. El cálculo de Rahm y Sandström asumió un entorno de metano puro, por ejemplo, pero los lagos de Titán contienen etano y otras características que podrían engatusar las moléculas en una lámina blanda. Lunine también sugiere que si la vida se arraigara de otra manera, podría desarrollar herramientas para fabricar membranas de manera activa, a medida que nuestras células producen proteínas.
Rahm señala otras formas en que la vida también podría pasar, aunque enfatiza que tales ideas son extremadamente especulativas e improbables. En primer lugar, Titán probablemente alberga un océano subterráneo de agua líquida donde las células basadas en lípidos al estilo de la Tierra funcionarían bien.
En cuanto a la superficie, especula que las moléculas vivas podrían renunciar a las membranas por completo, confiando en el entorno en gran parte congelado de Titán para mantenerlas juntas. Dichas moléculas podrían vivir sus vidas pegadas a una roca, esperando que los nutrientes floten naturalmente. Hay "cambios estacionales, viento, costas en retroceso", dice Rahm. "Hay movimiento en la superficie".
La discusión sigue siendo puramente teórica por ahora. Pero cuando la NASA envíe el dron Dragonfly para explorar Titán en la década de 2030, tal vez los químicos y la Tierra hayan preparado una lista de deseos de exactamente qué tipo de moléculas buscar.