Las cuevas fluorescentes podrían explicar cómo prospera la vida en entornos extraterrestres
Bajo la luz ultravioleta, algunas cuevas revelan un espectáculo fluorescente que podría esconder claves sobre la vida en otros planetas. Lo que brilla en la oscuridad subterránea, podría iluminar el futuro de la exploración espacial.
Por Enrique Coperías
Investigadores han llevado a cabo diferentes mediciones de fluorescencia de una calcita cebra —un mineral muy raro en la variedad de las calcitas— en Wind Cave con la ayuda de espectrómetros portátiles. Crédito: Joshua Sebree
En las profundidades del subsuelo terrestre, formaciones rocosas y minerales ocultos revelan un espectáculo inesperado. Bajo la exposición de luz ultravioleta, los compuestos químicos fosilizados en su interior brillan intensamente en colores fluorescentes como rosa, azul y verde.
Ahora, un equipo de científicos están utilizando esta fluorescencia natural para investigar cómo se forman las cavernas y cómo puede sostenerse la vida en ambientes extremos. Estos hallazgos podrían ofrecer claves sobre la posibilidad de vida extraterrestre en lugares remotos del Sistema Solar, como en Europa, la luna helada de Júpiter.
Los descubrimientos serán presentados durante el encuentro de primavera de la Sociedad Estadounidense de Química (ACS), que se celebra entre los días 23 y 27 de marzo, con alrededor de 12.000 presentaciones científicas multidisciplinarias.
Vida microbiana que habita en oscuridad y frío
Según los investigadores, la química subterránea de la cueva del Viento, en Dakota del Sur, guarda sorprendentes similitudes con entornos como los de la luna Europa, pero obviamente con una accesibilidad mucho mayor.
Esta es la razón por la cual el astrobiólogo Joshua Sebree, profesor de la Universidad del Norte de Iowa, decidió bajar a cientos de metros bajo tierra para estudiar los minerales fluorescentes y la vida microbiana que habita en condiciones de oscuridad y bajas temperaturas.
«El objetivo de este proyecto en general es tratar de entender mejor la química subterránea y cómo puede hacer posible la vida», explica Sebree en un comunicado de la ACS.
Un resplandor colorido y llamativo
Junto a su equipo, Sebree se ha adentrado en nuevas zonas de la cueva del Viento y otras cavernas norteamericanas con el fin de mapear formaciones geológicas, pasajes, corrientes de agua y organismos. Armados con luces ultravioleta (UV), él y su equipo observaron cómo ciertos minerales en las paredes rocosas revelaban un resplandor colorido y sorprendente.
La fluorescencia en estos ambientes cavernarios es causada por impurezas químicas atrapadas en las rocas hace millones de años, como fósiles invisibles que cuentan la historia geológica del lugar.
Estas variaciones de color reflejan diferentes concentraciones de compuestos orgánicos e inorgánicos, y frecuentemente indican antiguos canales por donde alguna vez fluyó el agua.
«Las paredes parecían lisas y sin particularidades —cuenta Sebree. Y añade—: Pero al encender la luz ultravioleta, una pared marrón sin interés se transformaba en una superficie vibrante de minerales fluorescentes y dejaba ver exactamente dónde había una poza de agua hace entre 10.000 y 20.000 años».
Una sección de la cueva del Viento de Dakota del Sur, vista bajo luz blanca normal (izquierda) se transforma en algo diferente cuando se ilumina luz UV (derecha). Crédito: Joshua Sebree
Un registro de huellas fluorescentes
A diferencia de los métodos tradicionales, que implican extraer muestras de roca para análisis químicos, el equipo utiliza un espectrómetro portátil para obtener espectros de fluorescencia directamente en el campo. Estos espectros funcionan como una huella digital de la composición química, y permiten llevar a cabo análisis precisos sin dañar el ecosistema subterráneo.
Anna Van Der Weide, estudiante de la Universidad del Norte de Iowa, ha acompañado a Sebree en varias expediciones. A partir de los datos recolectados, Van Der Weide está creando una base de datos pública de huellas fluorescentes, que complementa los mapas topográficos de las cuevas y brinda una visión más completa de su evolución geológica.
Otros estudiantes también contribuyen al proyecto. Por ejemplo, Jacqueline Heggen investiga cómo estas cuevas pueden simular entornos habitables para extremófilos de otros mundos; Jordan Holloway desarrolla un espectrómetro portátil de próxima generación para su uso en futuras misiones espaciales; y Celia Langemo trabaja en sistemas biométricos para proteger a los exploradores de ambientes extremos.
Un lugar donde perder los pantalones
Explorar cuevas también representa grandes desafíos. Por ejemplo, en la cueva Misteriosa de Minnesota, donde las temperaturas descienden a 9 °C, el equipo de científicos tuvo que proteger las baterías del espectrómetro con calentadores de mano para evitar que se agotaran.
En otras ocasiones, debieron atravesar espacios de apenas 30 centímetros de ancho a lo largo de varios metros, incluso perdiendo algún zapato —o pantalón— en el proceso. También debieron sumergirse en agua helada hasta las rodillas, confiando en que sus equipos no se mojaran.
Aun con estos obstáculos, las cuevas han ofrecido valiosa información. En la cueva del Viento, se descubrió que aguas subterráneas ricas en manganeso moldearon la caverna y formaron calcitas rayadas de tipo cebra que resplandecen en rosa bajo la luz UV. Estas formaciones surgieron cuando el agua rica en minerales se filtró bajo tierra.
Jacqueline Heggen observa formaciones brillantes en la cueva del Viento. Esta estudiante investiga cómo este tipo de cavernas puede simular entornos habitables para extremófilos de otros mundos. Crédito: Joshua Sebree
Una forma de asomarse a espacios alienígenas
Sebree sostiene que, al ser más frágiles que la caliza, las calcitas se fracturaron con el tiempo y contribuyen a la expansión de la cueva. «Es un nuevo mecanismo de formación de cuevas que no se había considerado antes», asegura Sebree.
Para Van Der Weide, trabajar en estas condiciones fue una experiencia transformadora: «Fue realmente genial ver cómo se puede aplicar la ciencia en entornos reales y aprender a trabajar en condiciones tan desafiantes».
De cara al futuro, Sebree espera, con el respaldo de NASA y el Iowa Space Grant Consortium, validar la precisión del método espectroscópico comparándolo con técnicas tradicionales. Además, planea investigar el agua fluorescente de las cuevas para entender la interacción entre la vida superficial y la subterránea, y cómo esto puede extrapolarse a ecosistemas alienígenas ricos en minerales en otros planetas o lunas. ▪️
Información facilitada por la Sociedad Estadounidense de Química
