Conceptos de Astrobiología - La importancia del oxígeno

Muchas veces se le ha llamado a Venus el planeta hermano de la Tierra. Los dos planetas tienen tamaños similares y se formaron a partir de materiales similares dentro de la nebulosa del Sol.

Autores: Chris Impey y Erika Offerdahl

Sin embargo, si fueras a comparar las atmósferas de todos los planetas terrestres, encontrarías que la atmósfera de Venus se parece más a la de Marte que a la de la Tierra. La atmósfera de la Tierra está compuesta casi por completo de nitrógeno (~78%) y oxígeno (~21%). En comparación, Venus y Marte tienen atmósferas en las que predomina el dióxido de carbono (~95%). En la actualidad, la Tierra es el único planeta del que se tiene constancia de que posee una gran cantidad de oxígeno en su atmósfera. Este es un resultado bastante inesperado. El oxígeno es famoso por su carácter altamente reactivo.

Si en alguna atmósfera planetaria hay un exceso de oxígeno, lo más normal es que reaccione con otros materiales. Por ejemplo, el oxígeno interactúa inmediatamente con los minerales de hierro que se encuentran en las rocas. El hierro se convierte en óxido de hierro, y da como resultado los minerales rojos como los que son típicos de Marte. Además, es probable que este tipo de reacciones sucedan a lo largo de unos cuantos millones de años, un tiempo geológico corto. Así que, si fueras un alienígena buscando vida en el Universo, e identificaras un planeta con un exceso de oxígeno en su atmósfera, podrías sospechar que está ocurriendo algo inusual para que ese oxígeno se esté reponiendo continuamente.

¿Y qué sería ese algo inusual? En nuestro planeta, es la vida. Muchos seres vivos en la Tierra toman moléculas como el dióxido de carbono (CO2) y liberan oxígeno. Los organismos fotosintéticos como las cianobacterias y las plantas son los principales responsables de la abundancia de oxígeno en la atmósfera. Una de las hipótesis sobre la historia de la vida en la Tierra propone que la Tierra primitiva tenía muy poco oxígeno en su atmósfera. No existió un exceso de oxígeno hasta que evolucionaron los microorganismos fotosintéticos. El oxígeno que producían estos organismos era oxígeno molecular (O2), que reaccionaba con otras moléculas de O2 en las capas altas de la atmósfera y creaca ozono (O3), la molécula que absorbe los rayos ultravioleta (UV) y protege la vida en la Tierra. Una vez que hubo una capa de ozono y suficiente oxígeno en la atmósfera, pudo evolucionar una vida más compleja.

Ya nos hemos referido a la razón por la cual es importante el oxígeno para la vida. Cuando existe en forma de una molécula a la que llamamos ozono, el oxígeno es útil para proteger la vida en la superficie de la Tierra. Se piensa que la vida se restringía a los océanos antes de la formación de zono porque las grandes cantidades de agua también pueden frenar los rayos UV. Además de servir como una protección planetaria, el oxígeno es importante para los procesos químicos de muchos organismos de la Tierra. Cuando los organismos degradan las moléculas orgánicas, como el azúcar, para obtener energía para vivir, la reacción química se llama respiración. En los organismos más complejos, como nosotros mismos, el proceso se llama respiración aerobia (en presencia de oxígeno). La reacción general de ésta se puede escribir como:

C(6)H(12)O(6) + 6O(2) --> 6CO(2) + 6H(2)O

Fijaos en que el oxígeno molecular está en el miembro izquierdo de la reacción.

Se pueden usar otras moléculas que no sean O2 en su lugar (como metano, nitrato y sulfato). Sin embargo, de todas las posibles moléculas, el oxígeno molecular es la que libera mayor energía. Los organismos evolucionaron para poder aprovechar esta energía sobrante. En consecuencia, los organismos más complejos realizan la respiración aeróbica en contraposición a la anaeróbica (sin oxígeno).

Sabemos que el exceso de oxígeno atmosférico puede ser una señal de vida, y que este oxígeno puede proporcionar una ventaja energética a los organismos vivos, por lo que tiene sentido que una de las cosas que buscan los científicos en otros planetas sea oxígeno. Por fin estamos cerca de la tecnología que nos permitirá detectar atmósferas planetarias que han sido modificadas por procesos de la vida. Hay muchas futuras misiones espaciales, como la Terrestrial Planet Finder, que se centrarán en examinar planetas extrasolares en busca de señales de vida.

Traducido para Astroseti por: Claudia Rodríguez

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Vía: Astroseti