¿Podría prosperar la vida extraterrestre en ácido en lugar de en agua?

Conocido sobre todo por su uso para disolver cadáveres en bañeras, el ácido sulfúrico podría ser el elixir de la vida en otros mundos.

Durante el verano de 2020, en plena pandemia, con las canchas de baloncesto y los campos de fútbol de Concord, Massachusetts, cerrados y sin trabajos de verano a la vista, Max Seager, de 17 años, se puso manos a la obra para recrear Venus en el porche de su casa.

Su madre, la destacada científica planetaria Sara Seager, era entonces profesora en el MIT y estaba contemplando la posibilidad de diseñar una sonda para enviarla a Venus. Le pidió a Max que averiguara cómo se comportarían diversos metales y cerámicas al ser sometidos al ácido sulfúrico, un producto químico altamente corrosivo que envuelve el planeta en forma de densas nubes.

Él encontró rápidamente la información pertinente en internet: se sabía, por ejemplo, que el platino resistía bien el ácido sulfúrico. Pero, ¿qué tenía eso de divertido? Max quería ver el ácido en acción.

El ácido sulfúrico –quizá más asociado a los mafiosos que disuelven cadáveres en bañeras– está tan restringido que Max solo pudo comprarlo en frascos de 30 mililitros. Consiguió decenas de ellos, junto con equipo de protección y recipientes de cerámica para sumergir los materiales. Entonces hizo lo que suele hacer un adolescente que tiene ácido: metió una hormiga.

“La pobre hormiga, bueno, simplemente se volvió líquido”, dijo Max. “Eso dio pie a una serie más amplia de experimentos”.

Después introdujo una hoja de rododendro. Curiosamente, no ocurrió nada. La capa cerosa de la hoja impidió que se descompusiera. Esto hizo reflexionar a madre e hijo. Si cierta materia orgánica es estable en ácido sulfúrico, tal vez podría sobrevivir en Venus u otros mundos empapados de ácido.

Los científicos y los autores de ciencia ficción llevan mucho tiempo preguntándose qué tan distintos podrían ser realmente los extraterrestres de nosotros. Una gran pregunta es si la vida en otros planetas podría estar compuesta por un elemento primario distinto del carbono, el componente esencial de todas las biomoléculas terrestres.

Otra es si la compleja química de la vida podría darse en un líquido distinto al agua. Y, de ser así, qué tipos de formas de vida extraterrestre podrían surgir en este caldo primigenio alternativo.

Sin embargo, durante décadas, los científicos que han analizado las pruebas han llegado a una conclusión que frena bastante la imaginación.

“Soy, a mi pesar, un chovinista del carbono confeso”, escribió el astrónomo Carl Sagan en Cosmos en 1980. El carbono, explicó, no solo abunda en el universo, sino que además forma con facilidad las moléculas grandes y complejas necesarias para construir los componentes de las células vivas.

“También soy un chovinista del agua”, añadió Sagan, pues no se le ocurría ningún otro líquido ni remotamente tan adecuado para facilitar las reacciones entre moléculas orgánicas.

El ácido fluorhídrico podría servir, sugirió, salvo que está compuesto por flúor, un elemento demasiado escaso para producir el ácido en cantidades suficientes. El amoníaco es abundante, pero solo se encuentra en estado líquido en planetas fríos que carecen de la energía necesaria para desencadenar reacciones químicas.

Por ello, la búsqueda actual de vida extraterrestre está centrada exclusivamente en hallar mundos con agua. Los astrónomos dirigen sus telescopios hacia planetas que orbitan en la “zona habitable” alrededor de sus estrellas, una zona en la que la temperatura permite que el agua en la superficie de un planeta se mantenga en estado líquido, en lugar de vapor o hielo.

Sin embargo, los estudios publicados en los últimos tres años por los Seager y sus colaboradores indican que existe otro líquido transparente, estable y abundante en el cosmos que se ha pasado por alto como posible elixir de la vida.

“Tal vez también deberíamos buscar ácido sulfúrico”, dijo Max. Los hallazgos de los investigadores sugieren que este infame disolvente de hormigas, víctimas de la mafia y demás materia orgánica terrestre podría ser benigno para un tipo de biología fundamentalmente diferente.

En busca de estabilidad sin azúcar

Max se fue de casa en otoño de 2021 para estudiar química cerca de ahí, en el Instituto Politécnico de Worcester (WPI), pero él y su madre continuaron con sus experimentos algunos fines de semana y durante las vacaciones de verano.

Ella consiguió un viejo espectrómetro —un aparato que utiliza la luz para analizar la estructura de las moléculas— y lo instaló en su sala. Juntos investigaron qué tipos de moléculas orgánicas son estables en ácido sulfúrico.

“Hay personas que simplemente nacen con la capacidad de comprender las cosas”, dijo Seager. “Para mí, las matemáticas eran fáciles. Para Max, pasa lo mismo con la química orgánica”.

Con el tiempo, trasladaron su trabajo de la sala al laboratorio —ella en el MIT, él en el WPI— y consiguieron atraer a más colaboradores. En 2023, su equipo informó que las “letras” moleculares del ADN —adenina, timina, guanina y citosina—, que conforman el código genético de todos los organismos de la Tierra, permanecían intactas en ácido sulfúrico.

Normalmente, el ADN se descompone en ácido sulfúrico, y los hallazgos sugirieron la razón: esas letras genéticas se alinean a lo largo de una cadena principal formada por moléculas de fosfato y azúcar, y el ácido sulfúrico corroe el azúcar con gran intensidad. En internet abundan los videos de personas que vierten ácido sulfúrico en tazas de azúcar y observan cómo surge una espuma negra.

El estudio de 2023 indicaba que algún tipo de versión del ADN sin azúcares funcionaría perfectamente en un mundo basado en el ácido sulfúrico.

Posteriormente, el año pasado, el equipo informó que una posible alternativa al ADN se mantenía efectivamente intacta al sumergirse en ácido sulfúrico a temperatura ambiente. Esta versión utiliza cadenas de aminoácidos denominadas péptidos como estructura principal, en lugar de azúcares.

Y en septiembre, el equipo de Seager informó que los péptidos en el ácido se plegaban formando estructuras tridimensionales estables, tal y como deben hacer las biomoléculas para desempeñar sus funciones.

Ahora parece que “la estabilidad de las moléculas orgánicas en el ácido sulfúrico es una regla, no una excepción”, dijo Janusz Petkowski, colaborador de Seager adscrito a la Universidad de Ciencia y Tecnología de Breslavia, en Polonia.

Aparte de los azúcares, todas las moléculas principales de la vida terrestre se mantienen estables en este disolvente alternativo. Por lo tanto, en algún lugar allá fuera, podría haberse formado vida casi tal y como la conocemos en depósitos de ácido sulfúrico.

¿Podría haber vida en Venus?

Si realmente existiera vida basada en el ácido, los astrónomos podrían encontrarla algún día en las mismas zonas orbitales en las que ya buscan mundos con agua alrededor de otras estrellas. El ácido sulfúrico se encuentra en estado líquido entre unos 50 y 639 grados Fahrenheit (10 y 337 grados Celsius), un rango de temperaturas similar, aunque más amplio, que el del agua líquida.

Sin embargo, por ahora el agua sigue siendo la prioridad de los astrónomos en la búsqueda de vida. En comparación con el ácido sulfúrico, es más fácil de detectar en otros planetas, al menos utilizando la técnica actual de análisis de la luz estelar que se filtra a través de la atmósfera de un planeta al pasar por delante de su estrella, un método que Seager ayudó a inventar en el año 2000. Para encontrar agua, podemos buscar vapor de agua en el cielo de un planeta, mientras que el ácido sulfúrico apenas se evapora.

“Vale la pena estudiar disolventes alternativos”, dijo Vikki Meadows, astrobióloga de la Universidad de Washington en Seattle y del Laboratorio Planetario Virtual, financiado por la NASA. No obstante, Meadows se enfoca en lo que podemos detectar en la actualidad. “Por eso sigo estando del lado del agua”, añadió.

Se construirán telescopios cada vez mejores, los métodos cambiarán y, con el tiempo, podrían aparecer indicios de un mundo empapado en ácido. El objetivo sería entonces estudiar el planeta en busca de señales químicas de vida, como los subproductos gaseosos de los metabolismos extraterrestres.

En la Tierra, el proceso metabólico dominante es la fotosíntesis, en la que las plantas y las algas aprovechan la luz solar para producir azúcares, inundando la atmósfera de oxígeno. En un planeta ácido, el azúcar se descompone, por lo que la fotosíntesis no puede ocurrir o debe funcionar de manera muy diferente.

“Me gusta mucho esta cita de Parque Jurásico, del doctor Ian Malcolm”, dijo Petkowski. “‘La vida se abre camino’”.

Sin embargo, él cree que es demasiado pronto para debatir exactamente cómo podría alimentarse la vida basada en ácidos, o para imaginar cómo serían estas formas de vida. Las posibilidades químicas son demasiado novedosas.

Seager, que recientemente se ha trasladado del MIT a la Universidad de Toronto, alberga una remota esperanza de encontrar vida basada en el ácido más cerca de casa.

La superficie de Venus es demasiado caliente para albergar mares de ácido sulfúrico, pero en el cielo, que es más frío, flotan nubes de gotitas de ácido. Ella y otros investigadores dijeron que estas gotitas podrían contener microbios venusianos.

Seager está planificando una serie de misiones a Venus en colaboración con Rocket Lab, una empresa espacial, para recabar más datos.

Su hijo Max se mantiene al corriente de las investigaciones en curso sobre el ácido sulfúrico, pero ya no participa en ellas, ya que actualmente estudia el cáncer cerebral en un posgrado de la Universidad de Calgary.

Su madre espera que algún día vuelva a la astrobiología, al menos como actividad complementaria. “Era una forma estupenda de pasar tiempo juntos”, dijo Max.