La zona habitable y los volcanes que emiten hidrógeno

Vivimos tiempos de ciencia ficción. Hasta hace pocos años nadie hubiera imaginado que conoceríamos no uno, sino varios planetas de tamaño terrestre situados en la zona habitable de su estrella. Sin ir más lejos, valga la redundancia, ahí tenemos a Proxima b. Pero ahora que sabemos que están ahí cobra más importancia determinar qué entendemos por zona habitable. Como bien saben los lectores de Eureka, esta región es el rango de distancia a una estrella que permite la existencia de agua líquida en la superficie de un planeta de forma estable siempre que se den las condiciones adecuadas. Pero, ¿cuáles son esas condiciones?

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Los volcanes de los mundos terrestres pueden emitir hidrógeno y, de paso, aumentar el límite exterior de la zona habitable (Michael Carroll).

Pues parámetros tales como el periodo de rotación del planeta o la inclinación de su eje, pero sobre todo la existencia de una atmósfera, ya que el agua no puede existir en estado líquido en la superficie de un mundo sin presión atmosférica. Y aquí es donde entramos en terreno controvertido, porque obviamente no todas las atmósferas son iguales. A la hora de determinar los límites de la zona habitable se suele tener en cuenta una composición de dióxido de carbono, nitrógeno y vapor de agua.

El límite interior se define como aquel en el que la temperatura superficial supera la del punto crítico del agua, momento en el cual se produce un efecto invernadero descontrolado y el planeta termina como Venus. Por supuesto, este límite depende fuertemente de la composición y características de la atmósfera, de ahí que en los modelos sea el más variable. El límite exterior es más estable y tiene que ver con el dióxido de carbono. Como sabemos este compuesto es un gas invernadero que ayuda a aumentar la temperatura a medida que nos alejamos de la estrella, pero a cierta distancia la temperatura desciende y el dióxido de carbono comienza a condensarse formando nubes que reflejan fuertemente la luz solar. Por lo tanto el límite exterior de la zona habitable es aquel en el que el enfriamiento debido a la condensación del dióxido de carbono supera el aumento de temperatura causado por su presencia.

Este límite externo se calcula que está situado a unos 255 millones de kilómetros (1,7 UA) de distancia de una estrella de tipo solar. ¿Y eso es todo? Pues hay matices, claro está. Cualquier lector avispado habrá pensado «un momento, ¿y si hay otros gases invernadero?». Pues, efectivamente, en ese caso el límite podría extenderse hasta más lejos, pero se supone que el dióxido de carbono es el gas invernadero más abundante en los planetas rocosos, superando ampliamente al metano. Pero, ¿realmente estamos seguros de esta afirmación?

Pues el caso es que desde hace años se baraja otra posibilidad: ¿y si una atmósfera tuviera hidrógeno? El hidrógeno es el elemento más abundante que existe, así que no habría problemas de escasez precisamente. Una atmósfera de alta presión —unos 40 bares— de hidrógeno sería capaz de ampliar la zona habitable hasta los 1500 millones de kilómetros (10 UA), una cifra a todas luces impresionante. Una hipótesis genial, pero el inconveniente es que el hidrógeno, además de ser la sustancia más abundante, es la más ligera y es muy difícil que la gravedad de un planeta rocoso, incluso la de una supertierra, pueda mantener una atmósfera tan densa de hidrógeno durante escalas geológicas de tiempo. Los estudios más recientes sugieren que una supertierra se quedaría sin una atmósfera densa de hidrógeno en unos pocos millones de años (a mayor distancia, más tiempo tardaría en desaparecer, lógicamente).

Este parecía haber sido el final de la hipótesis de las atmósferas de hidrógeno y su influencia en la zona habitable. Pero la famosa investigadora exoplanetaria Lisa Kaltenegger y su colega Ramses Ramirez han propuesto otra alternativa: el hidrógeno podría proceder del interior del planeta gracias al vulcanismo. A primera vista la explicación no tiene mucho sentido. El hidrógeno no es ni de lejos uno de los gases más abundantes en los volcanes terrestres. Pero, y esto es lo fundamental, de acuerdo con modelos recientes el hidrógeno habría sido un componente importante de las emisiones de los volcanes durante el origen del sistema solar. Además, no es necesario que fuese la sustancia más abundante. Incluso si se trata de un componente secundario tras el nitrógeno o el agua, una presión parcial de una atmósfera de hidrógeno sería suficiente para aumentar la temperatura media del planeta (y, de paso, sería una posible explicación para la paradoja del ‘Sol débil’).

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Variación de los límites de la zona habitable en función de la temperatura de la estrella. En negro los límites clásicos (zona habitable optimista) y la línea de puntos marca los límites clásicos. En rojo los límites para una atmósfera con hidrógeno (30% y 50% respectivamente)(Ramirez et al.).

El hidrógeno emitido por los volcanes contrarrestaría la pérdida natural de hidrógeno a lo largo del tiempo. Este tipo de atmósfera a base de nitrógeno, agua, dióxido de carbono e hidrógeno llevaría el límite exterior de la zona habitable de estrellas similares al Sol hasta un máximo de 360 millones de kilómetros (2,4 UA), cien millones más de lo normal. Por contra, el límite interno solo se desplazaría hacia el exterior entre el 0,1% y el 4%, ya que el calentamiento debido al hidrógeno molecular pierde efectividad en atmósferas con mucho contenido en vapor de agua.

El punto débil de esta hipótesis es que nadie sabe a ciencia cierta si los mantos de los planetas terrestres tuvieron inicialmente un alto contenido de hidrógeno. Pero de ser así las implicaciones serían enormes, no solo de cara al estudio de la habitabilidad de exoplanetas, sino incluso en nuestro sistema solar. Por ejemplo, Marte podría haber mantenido condiciones de habitabilidad durante mucho más tiempo de lo que se pensaba gracias a una atmósfera con hidrógeno. No obstante, e incluso si esta idea no sirve para explicar el pasado del sistema solar, es posible que estas condiciones sí se den en otros exoplanetas, sobre todo en el caso de supertierras, cuya mayor gravedad ayudaría a retener el hidrógeno.

Si realmente estas atmósferas reductoras son comunes las buenas noticias son que el número de planetas potencialmente habitables se dispararía. Además, la presencia de hidrógeno estira la estructura vertical de las atmósferas, haciendo que sea más fácil su detección futura por telescopios espaciales y terrestres. Quizás la primera detección de biomarcadores en una atmósfera alienígena sea en un mundo con hidrógeno.

Referencias:

  • Ramses M. Ramirez y Lisa Kaltenegger, A Volcanic Hydrogen Habitable Zone, The Astrophysical Journal Letters, 837:L4, 1 marzo 2017.

45 Comentarios

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PelauPelau

¿Alguna relación con la blogsfera habitable y los danivolcanes que emiten estupendos posts a todo vapor?
😀

Chato Wilbury

Está bien complicado. En los inicios del sistema solar, los elementos ligeros fueron barridos al exterior, separándose justamente de los planetas rocosos…

Si tan solo hubiera otra forma de la que nos llegara algo de hidrógeno, sería nas optimista.

fisivi

Tengo entendido que las auroras polares se deben en buena parte a hidrógeno ionizado del viento solar desviado, frenado y atrapado por el campo magnético terrestre. A la vez, ese campo protege en buena parte a la atmósfera de ser barrida por el viento solar directo.
¿Podría ocurrir que un planeta con un campo magnético fuerte absorbiera por los polos magnéticos más hidrógeno del que pierde por su velocidad de escape?

Chato Wilbury

Me temo que el sol no daría suficiente hidrógeno para densificar una atmósfera. Me parece que el viento solar se compone de electrones principalmente. Y uno que otro protón.

fisivi

El viento solar tiene que tener tantas cargas positivas como electrones, así que tiene muchos protones y otros iones más pesados, sobre todo helio. Pero quizá tienes razón en que la cantidad es pequeña.

U-95U-95

El límite interior puede ser más cercano a la estrella en el caso de mundos desérticos donde no hay agua apenas para provocar el efecto invernadero. Por lo demás, quizás eso “salve” alguno de los planetas de TRAPPIST-1; veremos.

El problema de la idea es que cuando se acaba el vulcanismo se acaba la habitabilidad, aunque cabe suponer que una supertierra por su masa podría mantenerlo bastante tiempo y si por su distancia a la estrella consiguió retener algo de ese gas aún mejor. Quizás acabemos encontrando en el futuro que un planeta como el nuestro es solo uno más de los tipos de mundo potencialmente habitables, aunque la ubicuidad de tales tipos sea otro tema.

Por cierto, un poco OT pero hay que ponerlo porque uno de los artículos recomendados es sobre la habitabilidad de las galaxias elípticas. Una elíptica gigante podría albergar hasta diez mil veces más planetas de tipo terrestre que una espiral grande como la nuestra:

http://iopscience.iop.org/article/10...10-40-1-105

yoyo

¿¿El limite interior viene marcado por el punto triple del agua?? ¿No sera en todo caso del punto critico?

Santiago BaleaSantiago Balea

Ola, de todos los artículos aprendemos los simples aficicionados, pero estos me parecen apasionantes y los agradezco un montón.

El otro día daniel (con d minúscula como lo escribe él, comentarista en el blog) pasaba el enlace, hablando de habitabilidades y habitados, de un blog en el que se hacía especial hincapié tambien en el comportamiento de la estrella madre del sistema y la importancia de que ésta fuera estable a lo largo del tiempo, sin grandes emisiones nocivas para la vida ya que el concepto de”zona habitable” podría verse afectado si, por ejemplo, hay potentes emisiones de rayos X periódicas que esterilicen todo el sistema. Parece éste un apunte a tener en cuenta tambien…

NoelNoel

Hola a tod@s!

Yo, la verdad, que con esto de la Zona Habitable, me siento un poco descontento. Me explico: estamos asumiendo (no del todo, porque ya se ven comentarios al respecto) unas condiciones ESPECÍFICAS para que se dé la vida compleja… unas condiciones como las de la Tierra o similares.

No estoy para nada de acuerdo con estas premisas, pues se les supone (en principio) una pasividad a los planetas que nada tiene que ver con lo que seguramente es la realidad. “La ZH es la región comprendida entra la que el calor irradiado por la estrella no evapora el agua superficial y la que no la congela”, sería la definición a grosso modo, ¿no?

Cierto que es un poderoso punto de referencia, pero yo personalmente no creo que los planetas del tipo de la Tierra (planetas rocosos solitarios que deben poner TODO de su parte) sean el tipo que más habitabilidad ofrece, sino que pienso que las lunas masivas de gigantes gaseosos tienen más posibilidades. Por supuesto, habrá millones de planetas tipo Tierra (clase M, si me permitís usar el argot de Star Trek), pero tiendo a pensar que, al mismo tiempo, habrá centenares de millones de lunas clase M!

Además, tal y como hemos comentado, el valor de ZH de cada estrella en base a la viabilidad del agua en superficie con una atmósfera de tipo terrestre me parece extremadamente limitativo. Como ya se ha apuntado, tengo la firme convicción de que los propios planetas tienen muchísimo que decir al respecto, ya que pueden compensar por sí mismos una gran parte de los inconvenientes y valores que se asumen como correctos. En este artículo, por ejemplo, ya se apunta que una atmósfera rica en hidrógeno puede llevar el borde exterior de la ZH… hasta 1.500 millones de km en una estrella como el Sol… ¡¡o sea, más allá de Saturno!!

Una enana roja (como TRAPPIST-1) que pudiese tener grandes fulguraciones X y UV, podría ser “compensada” por planetas con un gran campo magnético, atmósferas densas o alta nubosidad (que refleja el UV), o gases atmosféricos capaces de bloquear o reducir a niveles soportables estos estallidos (caso del ozono, pero seguro que hay más gases). O, como se ha comentado, vivir en el terminador y largarse a la zona oscura cuando se lía.

Pienso que los gigantes gaseosos (GG) ofrecen mejores habitabilidades porque una exoluna no ha de ofrecer AL MISMO TIEMPO Y POR SÍ MISMA todo lo que la Tierra ofrece y es básico: campo magnético, actividad geológica y estabilidad del eje). En nuestro mundo, el núcleo activo mantiene una geología viva y una tectónica de placas que permite la regeneración de la superficie y de la atmósfera. Marte está muerto precisamente (creo) por eso, porque su núcleo murió. En segundo lugar, un núcleo activo JUNTO A UNA ROTACIÓN RÁPIDA crea un campo magnético potente que protege el planeta y la atmósfera de las radiaciones y del barrido. Venus está muerto porque, aunque tiene un núcleo activo (puede que más que el nuestro), no tiene apenas rotación y no hay campo EM (lo cual, sin embargo, no ha impedido que conserve la atmósfera, lo cual ya es significativo en cuanto a Habitabilidad). Y, por último, la Tierra tiene a la Luna para estabilizar su eje ( que siempre me he preguntado que qué tiene que ver? Venus y Marte no oscilan en sus ejes y no tienen grandes lunas que lo provoquen. Se dice que la Tierra sería inhabitable sin la Luna, y me parece una estupidez. ¿Y qué más da que el eje oscile? ¿Lo va a hacer en horas, días o años? Lo hará, como poco, en centenares de miles de años, lo cual da tiempo más que de sobra para que las formas de vida se adapten a cualquier cambio).

En cambio, los GG ofrecen por sí mismos todo eso sin que sus lunas lo tengan que aportar: los GG tienen gigantescos campos magnéticos, ofrecen estabilidad de eje y orbital con su potente gravedad, y su fuerza de marea garantiza (con la suficiente cercanía) un núcleo activo durante enormes periodos de tiempo. Además, ofrecen su gran volumen y masa como escudo para parte de las agresiones cósmicas puntuales y como “atractor” de residuos (asteroides y demás).

Pienso que si la Tierra, ésta Tierra misma, orbitase Júpiter ahí mismo dónde está, en una órbita lo suficientemente cercana para aprovechar la marea térmica, aunque sufriese acoplamiento, seguiría albergando vida, aún estando muy fuera de la ZH.

Hay muchos más parámetros a tener en cuenta que la mera definición de ZH: mundos con núcleos más ricos en isótopos radiactivos; atmósferas de composiciones, grosores y densidades específicos: nubosidad, cantidad de vapor de agua, tectónica, rotación, geomorfología… tamaño, densidad y gravedad; aportes externos (como lo comentado de los GG)… en qué zona de la Galaxia esté el sistema, qué tipo de estrellas lo rodean en 200 a.l. a la redonda (por las supernovas)… y, por último, la vida misma que albergue, que también tiene algo que decir, pues moldea los mundos en los que habita (aquí, los océanos eran verdes por el hierro disuelto en el agua, hasta que aparecieron los primeros microorganismos fotosintéticos y todo el hierro se mezcló con el oxígeno que creaban como desecho… y ahí estamos, explotando esos yacimientos de hierro y disfrutando de aguas azules y turquesa. O del ozono, ya puestos).

Disculpad la extensión, pero es que me animo y…

Salu2

NoelNoel

Sí, pero no de astrofísica ni nada similar. Es una novela que voy subiendo cuando puedo, porque mi trabajo de conductor profesional me deja muuuuuy poco tiempo y el que tengo es para la familia y descansar.

Es una novela de Ciencia Ficción (o quizá Space Opera), en la que voy intentando que las cosas sean lo más realistas posible, teniendo en cuenta que me tengo que tomar algunas licencias, como el uso del Hiperespacio, o las comunicaciones subespaciales, porque si no, no hay manera de que “tire” en un tiempo aceptable, jejejeje.

Se llama NAVEGANTES DE ORIÓN, y con ponerlo así en Google, directamente, es el primer resultado. Si no, pues:

Trata de temas de exobiología (de hecho, los protagonistas principales son cosmozoanos (criaturas que viven en el espacio), sistemas planetarios, exploración, etc… Dentro de que es novela, que es fantasía y tal, intento que en lo más posible sea ajustado a las leyes físicas y biológicas, aunque a veces tenga que estirar un poquiiiiiillo los límites.

Saludos!

danieldaniel

Bueno, conocemos el caso de Júpiter y el problema es precisamente su enorme campo magnético, que da lugar a una radiación muy intensa por las partículas atrapadas en la magnetosfera del planeta:
http://danielmarin.naukas.com/2017/0...rovisional/
Para que haya satélites del tamaño de la Tierra orbitando un planeta supongo que este tendría que ser más grande que Júpiter, y el campo magnético mayor y mayor la radiación. También podría haber sistemas como el Tierra-Luna con un planeta mayor que la Tierra y otro del tamaño de la Tierra, teóricamente muchas combinaciones, supongo que habrá modelos de formación de satélites para predecir si se pueden formar de tamaño terrestre. La cuestión es que las condiciones de un satélite de tamaño terrestre no serían las mismas que las de un planeta terrestre, por ejemplo habría acoplamiento de marea, o como digo la radiación provocada por el campo magnético del planeta que orbita impediría la aparición de vida, o el salirse de la zona habitable según gira alrededor del planeta. No digo que sea imposible que aparezca la vida y se mantenga, pero no hablamos de las mismas condiciones de la Tierra, que de momento son la única referencia de condiciones que seguro permiten la vida.
Esperemos que podamos llegar a identificar exosatélites en breve y ver si los hay de tamaño terrestre

NoelNoel

Hola Santiago!

En primer lugar, vaya por delante mi respeto hacia tí y tus posts concienzudos… pero debo disentir contigo en algunos aspectos de este tema en concreto.

1) La Tierra podría orbitar perfectamente a Júpiter, no tiene por qué ser un planeta mayor. También podría orbitar a Saturno, o a Urano y Neptuno (estamos hablando de masas). Para que un GG tenga una luna del tamaño de la Tierra, o incluso una supertierra, tan sólo tiene que ser más masivo que esa luna, ¿no? ¿Qué problema orbital o gravitatorio tendría Júpiter con alojar una (o varias) lunas de tamaño terrestre? Ninguno a mi modo de ver.

2) El tema de la radiación sólo es relevante si NO SE POSEE ATMÓSFERA, pues dependiendo de las características de ésta, las radiaciones quedarían muy disminuídas. También depende de la distancia de la órbita de la luna en cuestión, porque las zonas de mayor radiación de Júpiter están más o menos confinadas en anillos definidos… si la órbita de la hipotética Tierra orbitando Júpiter está relativamente alejada de esos anillos de intensa radiación, y estando como está, equipada con una atmósfera relativamente densa… ¿cuál es el problema con la radiación?

3) Aunque por el acoplamiento de marea seguramente nuestra hipotética Tierra no tendría apenas rotación, con lo que el campo EM terrestre no debería funcionar “por centrifugación”, al moverse rápidamente (en días) alrededor de Júpiter, inmersa en su enorme y poderoso campo EM, podría crear fácilmente corrientes de inducción en su núcleo de hierro y níquel, con lo que tendríamos un campo inducido, quizá no tan potente, pero útil al fin y al cabo.

Y 4) Con lo de salirse de la ZH, ¿qué quieres decir? Júpiter YA ESTÁ fuera de la ZH clásica (la estelar). Puse el ejemplo hipotético de que si nuestro planeta orbitase a Júpiter, EN LA POSICIÓN EN QUE ESTÁ, a 700 y pico millones de km del Sol, yo CREO que podría seguir sustentando vida compleja, aunque su orografía y características geofísicas seguramente cambiarían bastante (a lo mejor el hielo polar sólo dejaba al descubierto hasta el paralelo 30, por ejemplo). Es un ejercicio de imaginación hecho, precisamente, para ilustrar que no nos podemos restringir a la definición clásica de ZH sólo en función de la estrella, que hay muchas posibilidades de que los planetas FUERA de esa ZH tengan mucho que decir al respecto de sus condiciones de habitabilidad…

Salu2!!

danieldaniel

Hola, no soy Santiago, firmo como daniel. Respecto a lo que estamos comentando:
Sobre el primer punto, el caso es que ni Júpiter, ni Saturno, ni Urano ni Neptuno tienen satélites del tamaño de la Tierra. Puede que sí puedan formarse, por eso hablaba de modelos y simulaciones en ordenador de las posibilidades de que se formen ese tipo de satélites. O un sistema doble, semejante al de la Tierra y la Luna. No sé que probabilidad habría en cada caso.
El segundo punto, la radiación, dependerá de lo intensa que sea. Si es demasiado intensa creo que podría destruir una atmósfera como la terrestre.
El tercer punto, también me remito a los que digan modelos y simulaciones, habría que ver si sería como dices.
Sobre el cuarto punto, si la Tierra estuviese orbitando Júpiter, lo siento, olvídate de vida compleja en la superficie por lo menos. A esa distancia del Sol la superficie de la Tierra sería la de Europa: un manto helado permanente de decenas de km recubriéndolo todo. Puede que debajo se desarrollara vida, como puede estar ocurriendo en Europa. En todo caso ya no sería la Tierra, sería sólo vida oceánica, mientras que en la Tierra la hay oceánica y terrestre.
Sobre las hipotéticas formas de vida en Júpiter, creo que a estas alturas ya se habrían descubierto en caso de existir. No me refiero a una especie de medusas, que lógicamente no veríamos desde la Tierra ni desde una sonda, sino a los efectos de una gran masa de microorganismos, por su metabolismo, los cambios en la composición de gases, la producción de algun marcador biológico fácilmente detectable. En la Tierra el efecto de los seres vivos es evidente, deja un rastro para un observador exterior: O2, vapor de agua, metano, compuestos de azufre, cambios estacionales, todo eso se observa desde los satélites climáticos. Nada de eso se ha observado en Júpiter.

NoelNoel

Esos marcadores biológicos no se han encontrado en Júpiter porque tampoco se han buscado, y nada especifica que tengan que ser los mismos para todos los planetas.

Que Júpiter no tenga lunas del tamaño de la Tierra no implica que no puedan existir. En nuestro sistema solar tampoco hay Supertierras. Ni Jupíteres calientes. Ni planetas de agua. Ni de diamante (caso de que, al final, existan)… y sin embargo haberlos, haylos, porque ahí están los datos. Nuestros modelos son eso, modelos. Pueden ajustarse más o menos a la verdad, pero no tienen en cuenta todas las variables (no hay ordenador capaz de asumir ese proceso) ni todos los pormenores (obvio, son modelos, no expresiones de la realidad). Y, además, están limitados a lo que los investigadores que los programan, conozcan.

NoelNoel

Disculpa la tardanza en responder de nuevo, pero tuve que ir a trabajar.

Quería comentar sobre si la Tierra, ésta que conocemos, sería capaz de soportar vida compleja multicelular orbitando a Júpiter en su posición actual, a 700 millones de km, o sea, completamente fuera de la ZH “clásica” del Sol.

Tú afirmas que no sería posible, que estaría completamente congelada, tomando en cuenta seguramente (y con toda lógica, debo añadir), el estado de las lunas galileanas (excepto Ío, claro, que es volcánica).

Pero la Tierra no es Europa, ni Ganímedes. Es un mundo con un núcleo de ferroníquel líquido a 7.000ºC del tamaño de Marte, un manto convectivo de roca y una corteza delgada y refractaria. Tiene una gravedad relativamente elevada y una densidad de más de 5,5 veces la del agua (muy superior a la de cualquiera de las lunas mayores de Júpiter). También tiene una atmósfera densa, efecto invernadero y actividad volcánica. No se parece en nada a ninguna de esas lunas.

También hay que tener en cuenta que una parte de la cálida temperatura que disfrutamos en este planeta NO VIENE del Sol, sino del propio planeta, desde el núcleo a la corteza. El calor residual de la formación del planeta, junto a la desintegración de isótopos radiactivos, principalmente uranio, torio y potasio, generan un total de 4.7 x 10e20 cal/año, el equivalente a la explosión de 500.000 bombas nucleares de medio megatón. Por comparación, la energía solar que recibe la Tierra es de casi 2.6 x 10e24 cal/año, unas 5.000 veces más. Luego está el calor producido por la fuerza de marea lunar (y en menor medida la solar). Y también hay que tener en cuenta que Júpiter irradia más calor que el que recibe del Sol.

Por tanto, y a tenor de todos estos datos, teniendo en cuenta el calor del núcleo terrestre, el producido en la corteza por la desintegración radiactiva, el calor que llegase del Sol (unas 100 veces menos que en nuestra órbita), el que llegase irradiado de Júpiter (que sería poquito, pero suma) y que las fuerzas de marea procedentes de Júpiter serían miles de veces más intensas que las que nos provoca la Luna (con el brutal incremento de la temperatura del núcleo y el manto que ello ocasionaría, y la fricción de las placas tectónicas), y si le sumamos el importante aumento de la actividad volcánica global que se registraría a causa de ese calor mareal extra, junto a la emisión a la atmósfera de enormes cantidades de gases invernadero desde los volcanes…

… pues eso, pienso que la Tierra podría sustentar vida compleja, aunque más de medio planeta estaría sumido en una era glacial eterna. Seguramente, la banda ecuatorial, hasta el paralelo 30º o 40º (norte y sur) estarían por encima de los 0ºC, con lo que el agua líquida y una temperatura compatible con la vida serían perfectamente posibles. Dependiendo de la intensidad del vulcanismo, mayoritariamente bajo las capas de hielo o bajo el mar, no habría emisiones de nubes de ceniza, pero sí de millones de toneladas de vapor de agua, con lo que la atmósfera se mantendría clara y el poco calor recibido se retendría mucho más eficientemente que ahora.

Ya sé que son elucubraciones, pero yo siempre intento guiar mi imaginación hacia lo posible, no hacia lo imposible.

Salu2!

NoelNoel

Y por no hablar que me encanta la idea del mítico Carl Sagan, perfectamente factible y posible a mi modo de ver, de que los GG también posean formas de vida propias, como los famosos “flotantes” que este gran genio de la divulgación imaginó… ¿qué problema tendrían? Tienen calor, alimento, energía… ¿carecen de suelo para apoyarse? ¿Y qué? Es perfectamente fácil imaginar toda una etapa evolutiva que lleve de moléculas orgánicas en suspensión a la creación de microorganismos atmosféricos y, de éstos a pequeñas colonias multicelulares de rápida reproducción que logran sostenerse flotando cada vez más tiempo antes de hundirse demasiado y perecer, hasta que evolucionan lo suficiente como para crear grandes organismos livianos y etéreos capaces de flotar indefinidamente en las capas atmosféricas de condiciones más “cómodas” para ellos…

Si eso fuese factible (y creo firmemente que lo es), ¿dónde queda ahora la ZH si incluímos a los GG por sí mismos (aparte sus lunas)?

fisivi

El que el hidrógeno provenga del vulcanismo durante largos periodos geológicos no me acaba de convencer. ¿El hidrógeno atrapado en un manto caliente no acabaría combinado con otros elementos, con el carbono por ejemplo, formando metano?

NoelNoel

Bueno, bien es cierto que el hidrógeno es muy reactivo, así que dudo que estuviese en estado libre de forma masiva, como indicas… pero el metano también es un excelente gas hinvernadero, jejejeje

fisivi

Bueno, envez de metano pueden ser hidrocarburos mayores, menos volátiles. En un manto rocoso como el de la Tierra ya hay hidrógeno también en rocas hidratadas. Pero si un planeta tuviera tanto hidrógeno en su interior como para saturarlo, supongo que el gas desestabilizaría la corteza, que reventaría liberando el gas en poco tiempo geológico.

Santiago BaleaSantiago Balea

Noel, creo que las “convicciones”y nuestras “impresiones” no nos permitirán avanzar en la dirección correcta y con ellas no llegaremos muy lejos. Podemos estar elucubrando hasta pasado mañana que si el silicio en vez del carbono o que si podrían ser robots que no necesitasen agua, pero al final no tendríamos nada consistente sobre lo que trabajar. Está bien como ejercicio imaginativo rayando en la ciencia ficción, pero así no avanzamos. Hay que empezar por lo que se conoce y se sabe que puede funcionar, por ejemplo la presencia de agua en estado líquido en un planeta producto de una temperatura y una atmósfera que lo permita, a partir de ahí podemos establecer algunas derivadas, todo lo intrincadas que queramos, sobre las que trabajar.

No puedo poner el enlace con esta m. de teléfono, pero te diría que echases un vistazo al artículo que nos propuso daniel (el comentarista, no Daniel autor del blog) el día que hablamos de Trappsit (debe estar 4 o 5 artículos para atrás cronológicamente en la sección “comentarios”), en él se manejan términos como “ajuste fino” (como en el trimado de velas, por cierto), estoy seguro que te gustará y podrás sacar conclusiones. Creo que está más cerca de cómo pueden ser las cosas realmente que lo que tú has expuesto aquí.

Un saludo.

Jimmy MurdokJimmy Murdok

Poner en una balanza los tipo tierra contra los tipo Europa-Encélado no es tan descabellado.
No se va a cosas exóticas, se mantiene en los mundos con agua. Simplemente se ponen en la balanza los múndos con agua en sus superficie contra las canicas con agua en el interior.
Y viendo nuevas evidedencias sobre el origen de la vida terrestre, es un enfoque interesante http://elpais.com/elpais/2017/03/01/...074742.html

Santiago BaleaSantiago Balea

Interesante enlace, Jimmy. Me ha parecido que la propuesta de Noel iba por otro lado. Creo que compartimos semejanzas con Europa o Encelado porque estaríamos hablando de agua en estado líquido finalmente, no en superficie sino en el interior, es una de las derivadas de las que hablaba antes. Pero en fin, quizá sea yo el que interpreta mal la cuestión.

Saludos.

NoelNoel

Santiago, si no se piensa en “posibles”, no se avanza.

Restringirnos, como propones, a lo conocido (una ÚNICA muestra de sistema solar entre todos los posibles y una ÚNICA muestra de planeta vivo entre todos los posibles), no es para nada útil.

Restringir la definición de ZH a las características de la estrella (o estrellas) anfitrionas, dándole unos cuantos ajustes finos, y buscar ahí, es obviar un montón de otras posibilidades. De hecho, si con NUESTRA tecnología actual descubriésemos este mismo sistema solar a 10 años luz, pensaríamos que la Tierra no es habitable, por estar demasiado cerca del Sol, y buscaríamos y pondríamos toda la carne en el asador, incrementando la sensibilidad de los equipos y enfocándonos en Marte, completamente inmerso en la ZH… ¿y qué encontraríamos? Un desierto helado y seco. Luego, con el tiempo, al centrarnos en la Tierra nos llevaríamos la sorpresa.

Cierto es que a esas distancias, con nuestros aparatos actuales, no podemos discernir las características de otras exolunas jovianas, ni prácticamente saber las características de planetas en ZH, más allá de vagos indicios. Soy consciente de que por algún punto hay que empezar y buscar en la ZH clásica es lo más acertado.

Pero expongo que NO HAY QUE LIMITARSE a esa ZH. La Ciencia es maravillosa, pero está hecha por personas y las personas, en su mayoría, somos bastante inmovilistas. Cuando sabemos o conocemos algo, nos cuesta mucho salirnos de ese patrón para buscar cosas nuevas. Son, precisamente, las personas que piensan en otras posibilidades (y tienen los conocimientos y medios para hacerlo) las que DESCUBREN las cosas, generalmente dando enormes sorpresas a todo lo que se creía conocer hasta entonces.

A mi modo de ver, a la Ciencia le gusta demasiado la palabra IMPOSIBLE, y se centra muy poco en la palabra “POSIBLE”. Si te fijas, se gastan más recursos y tiempo, a lo largo de la Historia, intentando demostrar imposibilidades que en explorar posibilidades.

PelauPelau

No estoy enteramente de acuerdo con tu último párrafo, aunque razón no le falta. Creo que la situación se parece más al cuento del borracho que no sabe dónde perdió su llave y la busca sólo bajo la farola simplemente porque ahí hay luz.

Pero con el tiempo vamos pensando en otras posibilidades…
http://danielmarin.naukas.com/2015/0...ra-la-vida/
http://danielmarin.naukas.com/2014/0...habitables/

…y ampliando el radio de luz de la farola, que nos revela un creciente bestiario de planetas con algunos ejemplares “imposibles”:
http://danielmarin.naukas.com/2014/0...-terrestre/

Sin olvidarnos de un poco de sal para mantener la presión arterial de nuestras expectativas a un nivel saludable… por aquello de que los sesgos, tanto para un lado como para el otro, no son buenos:
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/art...PMC4172466/

7. Summary and Conclusions […] From a formation point of view, habitable exomoons can exist. Mars-sized exomoons can form by either in situ formation in the circumplanetary disks of super-jovian planets or by gravitational capture from a former planet-moon or planet-planet binary. […] 8. Outlook […] Earth-mass moons, however, are very hard to form with any of the viable formation theories…”

Por supuesto, las teorías y modelos de hoy pueden ser el hazmerreír de mañana. Pero como mañana todavía no llegó, hoy debemos trabajar con lo que hay… ¡que no es poco! :)

Saludos.

PD:
http://www.wordsaretoys.com/wp-conte...Life-II.jpg
http://1.bp.blogspot.com/-JBo61kbkPG...fe-full.jpg
https://i.ytimg.com/vi/OSRWOuHOjbY/hqdefault.jpg
http://4.bp.blogspot.com/-AY_USS39Ir...lose-up.jpg
http://cdn.images.express.co.uk/img/...-585417.jpg
http://paginadegoncen.net/wp-content...adores1.jpg
https://discoveryenterprise.files.wo...gasbag1.jpg
😉

GusGus

Fascinante, aunque se restringe la ZH a la vida tal y como la conocemos.
Estoy de acuerdo con Noel, las lunas tienen mucho que decir

EduardoEduardo

En el texto se lee: “ya que el agua no puede existir en estado líquido en la superficie de un mundo sin presión atmosférica”. Creo que tampoco podría existir en fase sólida ya que sublimaría.

Daniel Marín

No si la temperatura es suficientemente baja. No olvides que la superficie de muchísimas lunas (Europa, Ganímedes, Encélado, Rea, etc., etc.) es hielo de agua.

JxJx

Se acaba de encontrar el fósil de la forma de vida mas antigua conocida: 3.800 millones de años, que bien puede haber ya existido hace 4280 millones de años. El planeta Tierra en ese entonces, digamos hace unos 3800 millones de años que tiene el fósil tenia unas condiciones totalmente diferentes y mas agresivas a las de hoy, y sin embargo había vida. Vida que ha perdurado por miles de millones de años aquí en la Tierra. Entonces porque no puede aparecer vida en estos planetas donde las condiciones podrían ser iguales a las agresivas condiciones de la tierra hace 3800 millones de año y en el que ya existía la vida. Las condiciones de habitabilidad se pueden dar en muchos escenarios y en muchas partes de nuestra galaxia o vecindario estelar.

Manuel María Murillo VallejoManuel María Murillo Vallejo

Estaríamos siempre hablando de la vida según la conocemos. No sabemos si es posible otro tipo de vida que pueda darse y prosperar en otros ambientes, con otras condiciones y eso nos limita mucho a la hora de buscar vida extraterrestre. Quizá la vida pueda abrirse paso dando lugar a una evolución que pueda llegar propiciar vida inteligente y civilizaciones avanzadas que no estén basadas en el carbono. Nuestra tabla periódica de los elementos puede que no esté tan completa como pensamos y que pueda haber otros elementos desconocidos que den lugar a la vida con otras características diferentes a las nuestras. Es difícil en nuestro sistema solar e incluso puede que en nuestra galaxia, pero el universo es tan extenso que es infinito para nosotros y sus secretos siempre estarán a salvo para nuestra especie por más que muchos se empeñen en que los han desvelado. Saludos!

danieldaniel

Que “nuestra” tabla periódica no esté “tan” completa como pensamos… Lo siento, habría que explicar en unas horas por qué no hay lugar para más elementos, y por qué lo que has dicho es un absurdo.

Manuel María Murillo VallejoManuel María Murillo Vallejo

Pues mira que lo siento, solo estaba divagando. No me he basado en nada más que mi imaginación y tienes razón seguro que es absurdo pero cosas más increíbles se han visto. ¿Hemos ido a otras galaxias? ¿hemos podido comprobar que los mismos elementos que se encuentran en la nuestra forman todo el universo? ¿conocemos todos los elementos que forman el universo? Hay muchas cosas que todavía desconocemos y no creo en la arrogancia científica que pretende saberlo todo. Ahí tienes la materia oscura y la energía oscura, esto más que ciencia parecen dogmas de fe. Puede que los sesudos científicos tengáis razón o puede que no. Todavía nos quedan muchas cosas por descubrir, por suerte. Saludos!

PelauPelau

No es arrogancia científica, sabemos que la física y la química son las mismas en todas partes sin necesidad de ir a otras galaxias, basta con observarlas:
https://es.wikipedia.org/wiki/Espectroscopia

Y es también la observación, mediante diversos métodos, que nos ha llevado a plantearnos la existencia de la materia oscura y la energía oscura. Todavía no sabemos qué son, pero sus efectos son medibles, están ahí, no son un “invento dogmático”.

Divagar no es ningún delito, pero especular (divagar sobre bases más firmes) es más productivo :)

Saludos.

Manuel María Murillo VallejoManuel María Murillo Vallejo

Muchas gracias por el comentario y la información que has aportado. Pero me resulta difícil pensar que el universo esté formado por los mismos elementos en toda su extensión, porque no lo conocemos todo y no podemos verlo todo y también puede que los elementos más pesados que puedan producirse en las estrellas más masivas no se hayan podido formar en nuestra galaxia. Además hace poco conocimos el bosón de Higgs, por ejemplo, cuántas partículas más e incluso estados de la materia o tipos de ondas o rayos podemos desconocer… No me creo que lo sepamos todo, me niego a creerlo. Puede que haya materia que no podemos ver, ni sentir ni que interactúe con otros tipos de materia, que sea indetectable para nosotros. Por ejemplo nosotros nos comunicamos con ondas electromagnéticas y buscamos en su espectro como hace SETI para buscar vida inteligente. Quizá existan otros tipos de comunicación más avanzados y por eso no hemos detectado nada. En fin seguro que estoy equivocado pero en lo que no me equivoco es en que nos queda mucho por avanzar todavía como civilización para poder sobrevivir a nuestro planeta y esa debe ser nuestra meta. Gracias Pelau, saludos!

NoelNoel

Manuel, contra lo que se pueda pensar, la vida basada en el carbono es la única que éste universo puede dar. Y no es dogmatismo, ni antropocentrismo, ni ningún otro “ismo”.

El silicio se parece al carbono, pero ahí está el rollo: SE PARECE, NO ES IGUAL. Puede formar algunas de las estructuras del carbono, pero ni en su longitud, ni en su comportamiento, ni en sus enlaces moleculares, ni en un sinfín de detalles específicos, el silicio puede formar moléculas orgánicas de la complejidad, versatilidad y reactibilidad necesarias.

Si fuese así, aquí mismo en la Tierra habría formas de vida de silicio, pues es uno de los elementos más abundantes del planeta. De hecho, representa más del 40% de la masa total de la Tierra, en forma de silicatos. Y si algo nos ha demostrado de forma fehaciente la historia de la vida en este planeta, es que lo que la Vida pueda conseguir, la Vida lo hará.

Tenemos extremófilos de todo tipo, criaturas que no metabolizan oxígeno, ni CO2, que usan azufre, que comen hidrocarburos, que resisten condiciones ambientales poco menos que letales… pero NI UNA SOLA DE ELLAS, NI COMO MUESTRA es de otra cosa que carbono.

¿Por qué? Porque tiene las características adecuadas y es el único elemento capaz de tenerlas, por mucho que otros se le parezcan. Pero “parecerse” no es “ser”, y menos en algo tan complejo y delicado.

Además, la Vida funciona por dos parámetros irrevocables: funcionalidad y consumo energético. Me explico: puede haber un elefante de 6 patas, ninguna ley física lo impide. Pero, ¿es útil? ¿Es energéticamente útil y funcional? El incremento de peso de toda la osamenta y carne suplementaria, el consumo energético, el aumento de tamaño del corazón para alimentar esa masa extra, la mayor superficie de piel expuesta al calor, al frío y a las agresiones, la utilidad funcional, el aumento de potencia de proceso del cerebro… ¿compensa y tiene ventajas sobre un elefante de 4 patas? ¿Le da mayor velocidad, le facilita el acceso a la comida, lo hace defenderse mejor de los predadores? La respuesta es no. Un elefante de 4 patas es igual de funcional, consume menos, pierde menos calor y humedad, es más eficiente energéticamente… y para el resto de cuestiones, vive en grupo y tiene un gran tamaño…

¿Ves? La Naturaleza SIEMPRE tira por el camino más útil, no más chachi. Su preferencia es el consumo energético, la racionalización de los recursos y la ratio estructura/utilidad. Igual que en el caso de las naves espaciales, la Naturaleza adopta soluciones de compromiso: más potencia y velocidad implican menos peso, por ejemplo. Eso hace del guepardo el animal terrestre más veloz… pero también el más débil de los depredadores de la sabana, de forma que tras pegarse el palizón de correr tras una gacela, viene una hiena (que no es pequeña precisamente), o un grupo de chacales, o un leopardo, y nuestro amiguito tiene que pirar o pillar. Las leyes físicas establecen limitaciones, obligan a adoptar soluciones de compromiso, y la Naturaleza siempre favorece la evolución de las criaturas más eficientes para el propósito al que están destinadas.

Soy de la opinión de que, salvo detalles externos, tipos de biofisiología y metabolismo, cualquier forma de vida alienígena se parecerá estructuralmente a cualquier forma de vida de la Tierra, presente o pasada. Cientos de especies sin relación entre sí, a lo largo de la historia, han desarrollado soluciones similares para problemas similares… porque las leyes de la física son las mismas en todos lados y los parámetros de racionalización energética y de compromiso de la vida dejan sólo un puñado de soluciones viables y, a veces, sólo una o dos soluciones óptimas. Y esas, PRECISAMENTE, serán las que la Naturaleza “elija” (léase seleccione).

Hace meses, salía una pregunta en un artículo en el que se planteaba si seríamos capaces de identificar como ser vivo a cualquier forma de vida alienigena. Y yo soy de la firme convicción de que INDUDABLEMENTE SÍ. Las formas de vida cumplen los dos parámetros que he expuesto, y otros dos que están íntimamente relacionados con ellos: simetría o crecimiento fractal. Toda forma móvil tenderá a la simetría en algún eje de su cuerpo, por una cuestión física y de racionalización energética y utilidad. Y si es fija (caso de algo parecido a una planta), el crecimiento fractal es el más útil para captar la máxima superficie con la mínima cantidad de materia. Es decir, que salvo color, rugosidad y otros detalles, un árbol de Trappist-1e será tan parecido a uno de la Tierra que lo reconoceremos a primer golpe de vista.

No hay ni una sola forma de vida posible (en términos estructurales, entiéndase), que no haya existido en la Tierra en algún momentom tanto en superficie como en el agua… salvo los detalles particulares, claro.

Salu2

Manuel María Murillo VallejoManuel María Murillo Vallejo

Muchísimas gracias Noel por tener la paciencia y dedicar tu tiempo a contestarme por qué la vida solo puede estar basada en el carbono. Lo he leído con entusiasmo. Es una gozada este blog (Gracias Daniel Marín también) donde se pueden leer cosas tan interesantes y aprender tanto. Saludos!

NoelNoel

A tí!! Y descuida, que como se me da bien escribir a máquina rápido, no tengo problema en gastar algo de tiempo explicando mis impresiones, jajajaja.

Manuel María Murillo VallejoManuel María Murillo Vallejo

Una última cosa, imaginemos que somos los únicos seres inteligentes del universo. Qué responsabilidad no… todo el universo para nosotros solos y si un inevitable cataclismo o peor una guerra que podría ser evitable acaba con nosotros… Adiós a la inteligencia en este universo aunque si fuera por lo segundo sería porque no había. Quizá deberíamos empezar a hablar con las rosas como el Principito y con el resto de seres que nos rodean. Son únicos! En lugar de comernos y acabar con todo lo que nos rodea. El ser depredadores también puede ser un obstáculo para las relaciones con seres de otros mundos, nos podrían ver con desconfianza como si nos los fuéramos a comer. Para poder vivir en el espacio habría que cambiar los hábitos alimenticios, eso seguro. Una cosa tengo clara, si el resto de posibles civilizaciones son como nosotros mejor que no vengan a vernos, mejor vayamos nosotros primero. Soñar es gratis. Saludos!

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