Posibilidades de vida en nubes de polvo interestelar

Hace un par de días surgió a raíz de la discusión sobre la paradoja de Fermi la cuestión de formas de vida basadas en nubes de polvo interestelar. Se trata de una posibilidad que ha sido más o menos frecuente en el mundo de la ciencia-ficción, y cuya primera mención puede ser la obra de 1957 del astrónomo Fred Hoyle titulada “The Black Cloud”. Aunque en formato de ficción, quizás había cierta carga de especulación, llamémosla seria, por parte de Hoyle en relación a formas de vida de dicho tipo. Una aproximación un tanto más formal fue la que el físico Freeman Dyson abordó en un trabajo titulado

• Time without End: Physics and Biology in an Open Universe

publicado en 1979 en Reviews of Modern Physics (disponible aquí en versión texto puro). Dyson analizaba la posibilidad de vida en el futuro lejano en un universo abierto (como el nuestro, aunque no tengo claro si la premisa de una expansión acelerada es compatible con su análisis), y llegaba a algunas sorprendentes conclusiones, como la posibilidad de experimentar un tiempo subjetivo infinito, durante el que se podrían realizar comunicaciones sin límite, usando una cantidad finita de energía. Las formas de vida que Dyson imaginó alternaban periodos de actividad e hibernación, e irían ralentizando sus relojes internos cada vez más. En palabras de Dyson:

Si sucediera por ejemplo que la materia fuera en última instancia estable frente al colapso en agujeros negros sólo cuando estuviera dividida en granos de polvo de unos micrones de diámetro, entonces la encarnación preferente de la vida sería algo como la nube negra de Hoyle, un gran ensamblado de granos de polvo que portarían cargas positivas y negativas, y que se comunicaría consigo mismo mediante fuerzas electromagnéticas.

Dyson aclaraba que no teníamos de momento forma de saber como un organismo de tales características podría mantener el estado de equilibrio dinámico que caracteriza a la vida. Quizás arroje algo de luz un reciente (recientísimo de hecho, ya que fue publicado hace alrededor de una semana) trabajo de V.N. Tsytovich y colaboradores, de la Academia Rusa de Ciencias, el Instituto Max Planck para la Física Extraterrestre, y de la Universidad de Sydney, titulado:

• From plasma crystal and helical structures towards inorganic living matter

publicado en el New Journal of Physics. En la introducción (muy recomendable) de este trabajo Tsytovich et al. analizan los requisitos necesarios para considerar la presencia de vida (autonomía, evolución abierta, auto-organización, metabolismo, …), para luego plantear el caso de nubes de polvo inmersos en flujos de plasma. Estos últimos son la “fuente de alimentación”, y su presencia causa efectos un tanto sorprendentes en la nube de polvo. De acuerdo con la función de potencial derivada por los autores, un conjunto de granos de polvo con simetría esférica resulta en una estructura estable, un poli-cristal de plasma de forma esférica.

Lo más interesante es que cualquier asimetría hace que el sistema tienda hacia una estructura cilíndrica que da lugar a dobles hélices similares a las del ADN. Estas estructuras no sólo son estables, sino que la relación entre el diámetro de la hélice y su ángulo de torsión tiene bifurcaciones, lo que resulta en cambios abruptos de silueta que pueden servir como el análogo de “marcas de memoria”. Más aún, y aquí viene lo más sorprendente, estas estructuras helicoidales se pueden “reproducir” gracias a la presencia de vórtices de polvo en el plasma. La presencia de las marcas de memoria origina células de convención simétricas a cada lado del mismo. Si una hélice sin marcas se aproxima a estos vórtices se crean bifurcaciones en esta segunda estructura que resultan en la transferencia de información de la primera hélice a la segunda, tal como se muestra en la figura inferior (figura 5 en el artículo de los autores):

Credit: Tsynovitch et al., New J. Phys. 9 (2007) 263

Aunque los autores no exploran en detalle esta circunstancia, aparentemente este tipo de replicación es potencialmente una clonación imperfecta, lo que abre la puerta a evolución. De hecho, sí comentan que puede producirse competición por la “comida” (los flujos de plasma), lo que resultará en la más rápida reproducción de las hélices más eficientes.

El trabajo es sumamente interesante, aunque hay que reseñar en cualquier caso que todo se basa en simulaciones por ordenador. La predicción está ahí en cualquier caso, para ser verificada o rebatida por la observación experimental. El tiempo dará o quitará razones, como pasa siempre en ciencia.