Algoritmos para calcular la complejidad de un planeta podrían revelar la vida extraterrestre

Un grupo de investigadores liderado por científicos del Instituto de Tecnología de California (Caltech) ha comenzado a buscar vida en otros planetas utilizando una herramienta que analiza la complejidad estadística: se trata de algoritmos diseñados para calcular la complejidad de un sistema, mediante el análisis de datos asociados. 

Dichos algoritmos, que emplean un procedimiento aritmético conocido como Épsilon, se han utilizado para estudiar bandadas de pájaros, por ejemplo, o para analizar cómo las células cerebrales individuales podrían dar lugar a la conciencia humana. Ahora, podrían ser útiles para buscar vida extraterrestre: en lugar de perseguir señales de oxígeno en otros planetas, o intentar detectar la presencia de carbono, los científicos espaciales buscarían observar la complejidad de un planeta determinado, porque gran parte de esa complejidad probablemente se deba a la presencia de vida.

Otras formas de vida

La búsqueda de vida extraterrestre se ha caracterizado hasta el momento por el análisis de los parámetros que se conocen en la Tierra en cuanto a aquello que puede considerarse vida. Sin embargo, la vida alienígena podría ser completamente diferente, con manifestaciones y elementos que desconocemos por completo. ¿Cómo descubrirla, entonces? Frente a este problema, los especialistas han comenzado a explorar otras técnicas, como en este caso una serie de algoritmos que pueden calcular la complejidad de un planeta. 

Según un artículo publicado en Phys.org, los científicos utilizaron el mecanismo aritmético para “entrenar” algoritmos capaces de analizar diferentes imágenes. Por ejemplo, analizaron imágenes de la Tierra tomadas a una relativa distancia de nuestro planeta, fotos capturadas de otros planetas del Sistema Solar para mostrarle a los algoritmos cómo se ven los planetas sin vida, datos de exoplanetas y, por último, incluyeron información destinada a representar a la Tierra como si no albergara vida.

Los resultados del nuevo estudio, publicado recientemente en la revista Nature Astronomy, indican que la Tierra es aproximadamente un 50 por ciento más compleja que los otros planetas del Sistema Solar, mostrando que los patrones de complejidad pueden ser indicadores de la presencia de vida. Al mismo tiempo, encontraron que algunos planetas extrasolares o exoplanetas, que se sabe que tienen condiciones atmosféricas complejas y diferentes tipos de superficies, también obtuvieron puntuaciones más altas en el “ránking” de complejidad. 

Complejidad como sinónimo de vida

En consecuencia, los investigadores sugieren que el uso de estos algoritmos podría ser una nueva herramienta para que los astrónomos cuenten con mayores probabilidades de descubrir vida en otros planetas. Vale destacar que la noción de complejidad es utilizada en este caso como expresión de la riqueza de condiciones y elementos que posee un planeta: el sistema considera “más complejo” a un astro que, por ejemplo, posee una atmósfera con múltiples capas que a un planeta sin atmósfera. Las llamadas ciencias de la complejidad representan una verdadera revolución en el campo del conocimiento, al integrar numerosas teorías, modelos explicativos, conceptos y métodos que provienen de diferentes ciencias. 

Sustentados en la hipótesis de la existencia de una correlación entre la presencia de una biosfera y la complejidad planetaria observable, los científicos piensan que la técnica desarrollada ofrece un método cuantitativo y preciso para la medición de dicha complejidad. Para los expertos, los niveles crecientes de complejidad planetaria se correlacionan con aumentos en la complejidad estadística, demostrando que el enfoque puede ser eficaz para identificar planetas con la dinámica más rica y, por consiguiente, capaces de contener alguna forma de vida.

En el mismo sentido, los especialistas estadounidenses creen que el método puede aplicarse en la caracterización de exoplanetas, con aplicaciones potenciales para la detección de firmas biológicas. De esta manera, podría ser un complemento eficaz para los nuevos instrumentos y tecnologías que se están diseñando y poniendo en marcha en el campo de la observación y exploración espacial, como por ejemplo el telescopio espacial James Webb, lanzado recientemente a través de la colaboración de distintas agencias espaciales. 

Referencia

Assessing planetary complexity and potential agnostic biosignatures using epsilon machines. Stuart Bartlett et al. Nature Astronomy (2022). DOI:https://doi.org/10.1038/s41550-021-01559-x