La ciencia puede y debe preguntarse por cuestiones fundamentales como cuál es nuestra esencia y cómo ha llegado a ser tal. La respuesta está a caballo entre diversos campos de investigación y tiene infinidad de facetas

¿Por qué existimos? Podríamos pensar que esta es una pregunta tan básica, con tanta carga filosófica y religiosa, que hacérsela no es científico. O podemos pensar que es tan difícil de contestar que para la ciencia no puede ser posible dar una respuesta. Como científico, y eso me puede estar sesgando, creo —este es un verbo poco científico— que la ciencia puede contestar cualquier pregunta, si bien la respuesta puede —y suele— implicar romper el problema en distintos aspectos, en átomos de conocimiento, más numerosos cuanto más fundamental y difícil es la pregunta original.

Aunque hay que tener en cuenta que la ciencia nunca dará una respuesta que sea la verdad. La base del método científico es dar explicaciones —mejor llamarlas teorías—, que no se puede decir que son ciertas, sino que son válidas a menos que un experimento contradiga los resultados, implicaciones y predicciones de cada teoría. Si una teoría sobrevive a cualquier escrutinio, más válida —que no cierta— será.

La astrofísica —y más en concreto, su rama de la cosmología—, pretende responder a la pregunta sobre la existencia de todo el universo. La astrobiología es más precisa y se fija en la vida. Y la antropología es la ciencia que estudia el ser humano en todos sus aspectos, desde su aparición hasta sus detalles culturales e históricos. En medio de todas esas ciencias, responder a la pregunta de por qué existimos implica entender qué somos y por qué somos como somos.

Un aspecto de nuestra esencia es que somos una especie animal inteligente que ha desarrollado una civilización tecnológica. En nuestro caso, la forma que hemos tenido de llegar a este estado de evolución, y quizás no es la única forma —eso sería otra pregunta—, ha pasado por una revolución industrial basada en combustibles fósiles, carbón en un principio, petróleo y gas natural después. Como mi campo es la astrofísica, os hablaré de los esfuerzos que algunos astrobiólogos están llevando a cabo para entender qué es necesario para que un planeta tenga depósitos de combustibles fósiles.

En concreto, y vuelvo a romper la pregunta en átomos, recientemente se ha publicado un artículo sobre la existencia de carbón en exoplanetas. Este trabajo ha identificado el carbón como la base de nuestra revolución industrial. Su importancia radica en varios aspectos. En primer lugar, es un combustible mucho más potente que los que se tenían antes del siglo XIX. Además, las minas donde se encuentra son más superficiales y accesibles que las de otros combustibles aún más potentes, como el petróleo o gas natural. La explotación del carbón ayudó a desarrollar la tecnología para llegar a esos combustibles aún más potentes que llevaron a la última revolución energética y tecnológica; si todavía no consideramos las renovables como una revolución.

Yendo ya a la astrofísica y abandonando los jardines donde me habré metido, los factores que influyen en que un planeta como el nuestro haya desarrollado depósitos de carbón, y una civilización con una revolución industrial basada en él, son múltiples.

Entre ellos, podemos citar que debe existir en el planeta un proceso de fotosíntesis que incremente los niveles de oxígeno en la atmósfera; algo que solo pasa en la Tierra, entre los planetas de nuestro Sistema Solar. Solo con ese oxígeno fue posible que se desarrollara vida compleja. El clima del planeta y su evolución debe ser tal que, entre esa vida compleja, se desarrollen bosques tropicales con abundante agua en los que aparezcan entornos con bajo contenido de oxígeno que eviten la descomposición completa por microbios o la erosión y desaparición total. Solo así se puede formar lo que se conoce como turba, el precursor del carbón. El clima en nuestro planeta acompañó también de otra forma, con épocas en las que el planeta estuvo congelado en casi su totalidad, bajando el nivel del mar y permitiendo la aparición de zonas donde florecieron las plantas que darían lugar al carbón, seguidas de épocas más cálidas que sumergieron el material facilitando la formación de turba. Las épocas glaciares en la Tierra, su comienzo y final —que tenemos la suerte de que ocurriera, pero pudo no ser así— dependen de múltiples factores, entre ellos algunos orbitales: la distancia de nuestro planeta al Sol, la elipticidad de su órbita y la inclinación del eje de rotación.

Para la aparición del carbón también es necesario que el planeta tenga una tectónica de placas, porque el carbón sólo se puede formar si se somete a la turba a altas presiones que la convierten en una roca sedimentaria rica en carbono. Hay otros planetas en el Sistema Solar con tectónica, si bien es diferente e incluso parece haber desaparecido ya, como es el caso de Marte.

Y, finalmente, también es necesario que una especie como la humana aparezca justo en el momento en el que ese proceso de carbonificación esté listo. El timing, la sincronización, es importante, también en el caso de la tectónica, que aún hoy está activa en la Tierra.

Así que la aparición de una especie como la humana, que podríamos también identificar con una especie que se pregunta sobre si hay vida, o, extendiendo la importancia de la pregunta, la aparición de vida inteligente en otros planetas, depende de múltiples y pequeños factores. ¿Cuán frecuentes son esos factores en nuestra galaxia, o en el universo más allá de ella? ¿Cómo de probable es que aparezca vida inteligente con un proceso parecido al que se ha dado en la Tierra, que “se repita nuestra historia”? ¿Hay procesos, no ya parecidos sino análogos o alternativos, para repetir llegar al mismo punto? Más átomos de conocimiento, nada fáciles de abordar, porque una cosa es identificar los factores que hay que estudiar para contestar una pregunta y otra es cuantificar esos factores. Y además, las preguntas difíciles siempre llevan a otras preguntas, quizás incluso más importantes o fundamentales. Termino entonces diciendo que las casualidades no existen, siempre hay leyes físicas detrás, y la vida no escapa a ellas.

Vacío Cósmico es una sección en la que se presenta nuestro conocimiento sobre el universo de una forma cualitativa y cuantitativa. Se pretende explicar la importancia de entender el cosmos no solo desde el punto de vista científico, sino también filosófico, social y económico. El nombre “vacío cósmico” hace referencia al hecho de que el universo es y está, en su mayor parte, vacío, con menos de un átomo por metro cúbico, a pesar de que en nuestro entorno, paradójicamente, hay quintillones de átomos por metro cúbico, lo que invita a una reflexión sobre nuestra existencia y la presencia de vida en el universo. La sección la integran Pablo G. Pérez González, investigador del Centro de Astrobiología, y Eva Villaver, subdirectora del Instituto de Astrofísica de Canarias.