La inteligencia artificial ayudará a descifrar el lenguaje secreto de los isótopos.
Los investigadores han supuesto desde hace tiempo que en los océanos de algunos satélites de los planetas del Sistema Solar podría existir vida. Europa, satélite de Júpiter, y Encélado, luna de Saturno, atraen especial atención. Sin embargo, encontrar posibles habitantes de estos mundos acuáticos ha resultado complicado: todas las misiones espaciales hacia estos objetos utilizan sondas orbitales, no módulos de aterrizaje.
La superficie de Europa y Encélado está cubierta por una gruesa capa de hielo, bajo la cual, según los científicos, se esconden océanos líquidos profundos. La temperatura se mantiene gracias a las fuerzas de marea: la influencia gravitacional de los planetas gigantes "amasaría" constantemente estos cuerpos celestes, impidiendo que el agua se congele por completo.
En un nuevo estudio, la astrobióloga Lily Clough y sus colegas proponen investigar los penachos de gas que se escapan de la superficie de los satélites hacia el espacio. Los científicos utilizan espectrometría de masas para medir el nivel de isótopos — variedades de elementos químicos que se forman en el curso de diferentes procesos metabólicos, como la fotosíntesis o la metanogénesis. Luego, algoritmos especiales de aprendizaje automático analizan los datos obtenidos y determinan si las proporciones encontradas indican la presencia de materia orgánica en los océanos subterráneos.
Para entrenar al algoritmo en la búsqueda de los signos adecuados, los investigadores necesitaron muestras que imitaran la composición de la exosfera, tanto con la presencia de microorganismos como sin ellos. En el laboratorio, crearon soluciones salinas especiales cuyo contenido químico se asemeja al máximo al supuesto de los océanos de Europa y Encélado. A algunas de estas soluciones se les añadió la bacteria Desulfotomaculum thermocisternum, que reduce los sulfatos (se presume que si existen microbios alienígenas, podrían parecerse a estos).
Las soluciones se colocaron en recipientes cerrados y se analizó la composición del gas acumulado sobre el líquido. Así se obtuvieron datos sobre cómo podría ser la composición química de la exosfera de los mundos oceánicos y cómo la presencia de microbios modifica la proporción de distintas sustancias en la mezcla gaseosa.
Sin embargo, la composición de los isótopos no está influida únicamente por procesos biológicos, sino también por reacciones geoquímicas que no guardan relación con la actividad de posibles alienígenas. Por ello, el equipo también realizó una serie de experimentos con distintas variantes de soluciones salinas para abarcar el mayor abanico posible de escenarios. Gracias al entrenamiento con este diverso conjunto de datos, el modelo distingue sin dificultad las huellas químicas de seres vivos de los productos de procesos inorgánicos. Al mismo tiempo, la probabilidad de resultados falsos positivos se mantiene baja.
Los autores reconocen que su enfoque aún requiere desarrollo. En particular, es necesario realizar pruebas con otros tipos de microorganismos. No obstante, tras investigaciones adicionales, la tecnología podría convertirse en una herramienta clave para muchas futuras misiones espaciales.