¡Después de todo, puede haber vida en Marte!

Hace unos 3500 millones de años, dos de los planetas que orbitan alrededor del Sol pudieron tener biosferas de tamaño similar. Uno de ellos, la Tierra, evolucionó de una manera que permitió que la vida floreciera y se fragmentara en infinitas formas de lo más bellas. El otro, Marte, siguió un camino diferente.

Actualmente, la superficie marciana es hostil a la vida tal como la conocemos, pero según cuenta esta historia científica, es posible que Marte haya albergado alguna vez una rica abundancia de microbios. 

Con residencia en el inframundo salobre del planeta y protegidos de la radiación letal que baña la superficie, estos organismos podrían haber crecido en rincones y fisuras, multiplicándose hasta que su peso colectivo rivalizase con la provisión de vida de la Tierra. Llamados metanógenos, los microbios de Marte habrían inhalado hidrógeno atmosférico, dióxido de carbono y exhalado gas metano lo que, en una especie de giro dramático, pudo convertirlos en los peores enemigos del cuarto planeta del sistema solar.

Con el tiempo, su creciente e insaciable apetito habría robado hidrógeno a la atmósfera marciana (un poderoso gas de efecto invernadero durante los primeros días del planeta) y finalmente habría provocado una congelación mortal y llevado a las poblaciones microbianas a grietas más profundas y cálidas. Se desconoce cuánto tiempo podrían haber sobrevivido esos microbios excavadores en las profundidades. Es posible que fueran solo un breve destello de vida en un mundo estéril.

“Tal vez la extinción es el defecto cósmico de la vida en el universo”, señala Boris Sauterey del Institut de Biologie de l'Ecole Normale Supérieure en París. “No es el proceso de aparición de la vida lo que limita; es la vida manteniéndose a sí misma lo que lo hace”.

Pero tal vez, a más de 9 metros bajo la superficie y encerrados en hielo, estos antiguos organismos unicelulares lograron un estado de latencia, una especie de sueño conservado, listos para despertar con el potencial surgimiento de condiciones favorables para la vida.

El interior marciano puede no estar sin vida como su superficie. Podría albergar un mundo de organismos alienígenas que son capaces de esperar miles de años entre cada giro de sus motores metabólicos.

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Este escenario puede sonar descabellado, pero los resultados recientes de los científicos que modelan la habitabilidad del antiguo Marte y estudian la resistencia de los microbios en los laboratorios y debajo de la superficie de nuestro propio planeta, apuntan en la misma dirección: es una posibilidad remota, pero es probable que la vida haya evolucionado en Marte y aún exista. Mientras tanto, los expertos pueden encontrar señales de esa vida cuando los meteoritos entren en Marte y excaven capas de hielo enterradas, o cuando lleguen nuevas naves espaciales para sondear este reino subterráneo.

“No me extrañaría que el microbio marciano superara las probabilidades y sobreviviera durante un período prolongado”, afirma Amy Williams, de la Universidad de Florida (Estados Unidos). “Si todavía persiste, no puedo arriesgarme a adivinarlo. Pero como astrobiólogo, mi esperanza es que lo sea, y que tal vez ese conocimiento pueda ayudarnos a tener una apreciación más profunda de nuestro lugar en el universo”.

¿Cómo era el planeta Marte?

Seca e irradiada, la superficie marciana desafiaría incluso a los microbios más resistentes de la Tierra a sobrevivir durante más de un momento.

Sin embargo, hace miles de millones de años, el planeta era más cálido y acuoso. 

No está claro cuánto tiempo persistieron esas condiciones templadas o exactamente cuánta agua había, pero está claro que el antiguo Marte contenía todos los ingredientes para la vida tal como la conocemos: agua, compuestos orgánicos que contienen carbono y reacciones químicas activas que proporcionan energía.

Es por eso que Sauterey, un ecologista computacional, decidió ver qué tan habitable podría haber sido el Marte primitivo. Anteriormente, su equipo desarrolló modelos para caracterizar cómo la vida temprana de la Tierra influyó en las condiciones de la superficie del planeta hace unos 3500 millones de años, cuando el planeta rojo también podría haber sido habitable.

Como se describe en un artículo publicado en Nature Astronomy, Sauterey y sus colegas consideraron múltiples modelos de Marte con diferentes atmósferas, temperaturas superficiales y tipos de salmuera, que tienen diferentes puntos de congelación. Asumieron que cualquier organismo que poblara el planeta habría sido el tipo de microbios productores de metano y engullidores de hidrógeno que también poblaron la Tierra primitiva, y supusieron que tales  seres estarían limitados a entornos de al menos 3 metros debajo de la superficie marciana, donde las salmueras de mantenimiento son abundantes y la radiación, escasa.

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El equipo descubrió que tanto la temperatura de la superficie como el tipo de salmuera juegan un papel crucial en la determinación de la probabilidad de habitabilidad. En las simulaciones del equipo, era menos probable que existieran entornos subterráneos habitables en un planeta más frío y más cubierto de hielo porque los glaciares limitan la cantidad de gas hidrógeno que puede llegar al subsuelo para alimentar los metabolismos alienígenas. 

Pero en un mundo más cálido y menos helado, en su forma más amigable para la vida, Sauterey descubrió que había al menos un 50% de posibilidades de que franjas del subsuelo poco profundo fueran habitables hace miles de millones de años.

“Nuestro resultado es que Marte, si no estaba completamente cubierto de hielo, probablemente era habitable”, afirma. “Eso no significa que tal vez estuvo poblado, porque no sabemos cómo se cambia de habitabilidad a inhabitabilidad”.

El equipo también trazó un mapa de los sitios subterráneos habitables más probables del planeta y descubrió que Hellas Planitia, una cuenca de impacto de barrido en el hemisferio sur del planeta, podría albergar vida en todas las circunstancias, excepto en las peores. Isidis Planitia y el vecino cráter Jezero, donde el rover Perseverance de la NASA actualmente está recolectando muestras para regresar a la Tierra, también se encontraban entre los lugares más habitables.

Más tarde, Sauterey y el equipo simularon cómo los metanógenos marcianos florecientes podrían haber impactado su entorno. Se sorprendieron al descubrir que la vida en Marte podría haber sido una víctima de su propia existencia, drenando la atmósfera del hidrógeno que lo calienta. La Tierra escapó a ese destino debido a la diferente mezcla de gases en su atmósfera.

“Hasta cierto punto, esperábamos encontrar que Marte fuera habitable para este tipo de organismos. No esperábamos encontrar la influencia opuesta de la vida en la habitabilidad planetaria: que, si ese tipo de vida existiera en Marte, en realidad habría deteriorado la habitabilidad del planeta", indica Sauterey.

Él y sus colegas sugieren que a medida que alteraron el clima del planeta, estos microbios marcianos condenados pueden haberse movido aún más bajo tierra, donde es más cálido y hospitalario, pero menos rico en energía.

Jackie Goordial, un microbiólogo de la Universidad de Guelph en Ontario que estudia los microbios en los polos de la Tierra, dice que la vida puede haber sido incluso más probable de lo que sugieren los modelos porque Sauterey y sus colegas usaron definiciones algo conservadoras de habitabilidad.

Por ejemplo, el equipo usó menos 20 grados Celsius como la temperatura más baja a la que la vida podría sobrevivir en la Tierra, según estima Goordial. Los científicos han observado microbios que sobreviven a temperaturas más frías. El equipo de Sauterey también asumió que la capa de hielo limitaría la extensión de los entornos habitables al limitar el acceso a los gases atmosféricos, pero en la Tierra, los microbios pueden alimentarse del hidrógeno producido bajo tierra, lo que sugiere que los microbios marcianos podrían existir más bajo tierra de lo que suponen las simulaciones.

“Hay toda una comunidad de científicos que no hacen más que ver cómo la vida se separa de las atmósferas, y existe”, afirma Goordial. “Es una vida rara. Es realmente genial y ciertamente es aplicable a Marte”.

Microbios resistentes

 Otro equipo de investigadores abordó la cuestión de la vida marciana de una manera diferente: al ver cuánto tiempo podrían sobrevivir los microbios en condiciones que imitan las de aproximadamente los 9 metros debajo de la superficie. A esa profundidad, el nivel de radiación solar y cósmica entrante es aproximadamente el mismo que la dosis sostenida en la superficie de la Tierra, pero los suelos están congelados y secos.

El equipo eligió estudiar una bacteria llamada Deinococcus radiodurans, uno de los extremófilos más famosos, conocido por su capacidad para soportar inmensas dosis de radiación. Encontrada en reactores nucleares así como en suelos antárticos, la D. radiodurans sobrevive al reparar rápidamente el daño de la radiación en su ADN.

“El hecho de que esto exista en la Tierra, el hecho de que el radiodurano se encuentre en los reactores nucleares, es una locura. No teníamos [reactores] hasta hace menos de cien años”,  enfatiza Williams de la Universidad de Florida, quien no participó en la nueva investigación.

En cultivo líquido, la bacteria puede sobrevivir a una dosis de aproximadamente 25 000 Gray (Gy); por el contrario, solo 5 Gy matarán a los humanos y a la mayoría de los otros vertebrados.

El equipo que estudia a la D. radiodurans descubrió una manera de hacer que la criatura sea aún más extrema, como se describe en un estudio publicado en la revista Astrobiology. Primero se secó un cultivo del organismo. Luego lo congelaron e imitaronel estado frío y desecado debajo de Marte, lo que provocó que entrara en un estado inactivo. Cuando desafiaron a las bacterias durmientes con dosis crecientes de radiación, descubrieron que las células en animación suspendida podían soportar una dosis de aproximadamente 140 000 Gy.

“Ese es realmente un número enormemente grande; es astronómico”, explica el investigador principal Michael Daly de la Universidad de Servicios Uniformados en Maryland. "Uno esperaría que los microorganismos que evolucionaron en Marte fueran tan resistentes, si no más resistentes, a la radiación que la D. radiodurans, que evolucionó en un planeta relativamente templado llamado Tierra".

El equipo repitió el mismo experimento con cinco microbios menos robustos, incluidos el E. coli y la Saccharomyces cerevisiae (levadura de cerveza), y descubrió que la desecación y la congelación aumentaron de manera similar la tolerancia de las células a la radiación, aunque todavía no podían tolerar ni un punto cercano al nivel de exposición como la D. radiodurans.

Cuando Daly y sus colegas calcularon cuánto tiempo podría sobrevivir una sola célula de la D. radiodurans a unos 9 metros bajo la superficie de Marte, obtuvieron un número sorprendente: se necesitarían casi 280 millones de años para destruir la célula. Ese número se aplica a las células en un estado inactivo, pero con el tiempo, múltiples eventos de calentamiento, como los impactos de meteoritos, podrían transformar temporalmente el entorno del subsuelo y revivir las células, brindándoles la oportunidad de reanimarse y replicarse.

Los investigadores han observado ciclos de vida igualmente extremos en microbios enterrados en las profundidades de la superficie de la Tierra y los científicos han podido recuperar microbios viables de antiguos núcleos de permafrost. Los modelos de vida en sedimentos de aguas profundas también sugieren que los organismos pueden sobrevivir con muy poca energía, dice Goordial.

“Creemos que estos microbios existen en un estado de metabolismo realmente lento. Quizás sus células se repliquen una vez cada 10 000 años”, señala. "Vemos esto en la Tierra, aunque es muy difícil de estudiar directamente... ¿Podría estar sucediendo algo similar en el subsuelo de Marte?"

Si los microbios están allí, están enterrados demasiado profundamente para que las tecnologías actuales los encuentren. El taladro del rover Perseverance perfora menos de diez centímetros de profundidad; Daly y sus colegas calcularon tiempos de supervivencia para microbios 100 veces más profundos.

En el futuro, los científicos esperan llevar naves espaciales a Marte con capacidades de perforación más profundas. Una de esas misiones, Mars Life Explorer, se clasificó recientemente entre las más altas prioridades en la ciencia planetaria de EE. UU. para la próxima década, aunque no se lanzará hasta la década de 2030 como muy pronto.

O, tal vez, los científicos tengan suerte antes. Un impacto de meteorito reciente, detectado por el módulo de aterrizaje InSight de la NASA y el Mars Reconnaissance Orbiter, abrió un agujero en la corteza del planeta y lanzó rocas de hielo de agua previamente enterradas sobre la superficie del planeta, que según Daly es exactamente el tipo de material que le gustaría investigar por la presencia de microbios latentes.

“Si bien no espero que la vida se acerque a uno de nuestros rovers en Marte, no quiero subestimar la capacidad de la vida para encontrar un camino”, reflexiona Williams.