Los líquidos iónicos podrían redefinir la zona habitable

Durante décadas, la búsqueda de vida extraterrestre ha seguido un principio básico: seguir el agua. La lógica es directa: toda vida conocida en la Tierra depende de este solvente, de modo que la «zona habitable» alrededor de una estrella se define como el rango de distancias donde un planeta podría mantener agua líquida en su superficie. Pero un nuevo trabajo publicado en la revista Life por investigadores del MIT, la Universidad de Cardiff y otros centros, con la Dra. Sara Seager como figura central, propone que ese criterio podría ser demasiado estrecho.

La hipótesis central del estudio es que los líquidos iónicos (LIs) y los solventes eutécticos profundos (SEP) podrían cumplir el rol del agua como medio para la química de la vida, en mundos donde el agua simplemente no puede existir.

¿Qué son los líquidos iónicos?

Los líquidos iónicos son, en esencia, sales que permanecen en fase líquida a temperaturas relativamente bajas, generalmente por debajo de los 100 °C. Los SEP, por su parte, son mezclas de compuestos cuyo punto de fusión combinado es mucho más bajo que el de cada componente por separado, mantenidos cohesionados por fuerzas electrostáticas como el enlace de hidrógeno y las fuerzas de Van der Waals.

Lo que los hace astrobiológicamente relevantes no es solo su composición, sino sus propiedades físicas. Su presión de vapor es órdenes de magnitud inferior a la del agua, lo que significa que prácticamente no se evaporan. Pueden persistir como microgótas o películas delgadas incluso en el vacío o en planetas con atmósferas extremadamente tenues. Y si existe una atmósfera, pueden mantenerse líquidos a través de oscilaciones de temperatura que destruirían al agua. Un ejemplo específico, el líquido iónico [NBu₃H][HFAC], tiene un punto de fusión de -93 °C.

La bioquímica en un solvente diferente

Una propiedad física interesante no tiene utilidad si la química de la vida no puede adaptarse a ella. Aquí el estudio es contundente. La revisión de literatura realizada por los investigadores encontró que el 71% de las proteínas analizadas mantuvo su estructura plegada en presencia de LIs con muy poca agua. El 65% de las enzimas conservó su actividad catalítica en los mismos solventes. Una enzima específica, la celulasa, se mantuvo estable a 115 °C, una temperatura que destruiría prácticamente cualquier estructura biológica en agua convencional.

Esto no es solo teoría de laboratorio. La naturaleza ya ha ensayado algo similar. Una especie de hormiga conocida como la hormiga loca aleonada (Nylanderia fulva) sintetiza de forma natural un líquido iónico para neutralizar el veneno de la hormiga de fuego. Ciertas plantas de resurrección, adaptadas a sequías extremas, producen mezclas internas de azúcares y aminoácidos con propiedades similares a los SEP, que protegen sus proteínas cuando el agua desaparece por completo de sus células.

Los ingredientes están repartidos por el sistema solar

Una parte crucial de la hipótesis es que los ingredientes para formar LIs y SEP no son exóticos ni difíciles de encontrar. El trabajo de Seager y su equipo estuvo parcialmente inspirado por un experimento previo en el que, de forma accidental, se produjo un líquido iónico al mezclar ácido sulfúrico (componente mayoritario de las nubes de Venus) con compuestos orgánicos nitrogenados. El resultado fue un líquido que permanecía estable en condiciones de temperatura y presión imposibles para el agua.

Marte, con sus abundantes percloratos y salmueras de cloruro, podría contener precursores químicos para estos solventes. Los cometas, que se calientan y enfrían durante sus órbitas excéntricas, podrían albergar bolsas de líquido protegidas que funcionen como crisoles para la química prebiótica. Y los exoplanetas rocosos que han perdido toda su agua podrían aún conservar redes microscópicas de estos líquidos en su corteza, suficientes para sostener formas de vida equivalentes a bacterias de forma indefinida.

La hipótesis de sustitución del agua

El trabajo introduce un escenario especulativo denominado la hipótesis de sustitución del agua: a medida que un planeta pierde progresivamente su agua durante millones de años, la vida que habita en él podría evolucionar para sintetizar sus propios líquidos iónicos, de manera similar a lo que hacen las hormigas locas aleonadas. Con el tiempo suficiente, esa vida podría llegar a internalizar completamente su nuevo solvente y operar una bioquímica compleja sin necesidad de agua en absoluto.

Demostrar esta hipótesis directamente en exoplanetas no es factible con la tecnología actual. Sin embargo, los investigadores proponen una hoja de ruta experimental: sintetizar LIs y SEP a partir de los materiales planetarios conocidos de otros mundos, probar si estructuras biológicas fundamentales como las membranas celulares pueden formarse en ellos, y eventualmente buscar las firmas espectrales que estos solventes dejarían en las atmósferas de exoplanetas detectables con telescopios de nueva generación.

Una zona habitable mucho más amplia

Si la hipótesis se sostiene, las implicaciones para la astrobiología son profundas. La zona habitable alrededor de cualquier estrella ya no estaría definida únicamente por la distancia a la que puede existir agua líquida, sino por una banda mucho más amplia donde cualquier tipo de solvente estable pueda sustentar química suficientemente compleja. Planetas hasta ahora descartados por ser demasiado cálidos, demasiado secos o tener atmósferas demasiado delgadas volverían al catálogo de mundos candidatos.

Como señaló la Dra. Seager, el equipo ha abierto una caja de Pandora. La pregunta de si la vida necesita agua para existir ya no puede responderse con certeza absoluta. Y eso cambia las reglas del juego.

Referencia: Seager et al. (2026). Ionic Liquid Biospheres. Life, 16(3), 408. DOI: 10.3390/life16030408

Con información de arXiv