¿Es más habitable un planeta cuanto más uranio tenga en su interior?

Por Daniel Marín, el 12 noviembre, 2020. Categoría(s): Astronomía • Exoplanetas ✎ 131

¿De dónde viene el calor interno de la Tierra y el resto de planetas rocosos? Por un lado, se trata de calor residual de la formación del sistema solar. Por otro, tenemos calor producido por la desintegración de isótopos radiactivos. Este calor interno se traduce a su vez en vulcanismo, tectónica de placas y en la dinamo del núcleo que genera el campo magnético terrestre, un campo que protege a los seres vivos y a la atmósfera de los rayos cósmicos y el viento solar. Por tanto, los isótopos radiactivos y el calor que producen son un ingrediente fundamental de cara a tener un planeta habitable. ¿Y cuáles son esos isótopos? Pues, principalmente, son cuatro: potasio-40, torio-232, uranio-235 y uranio-238. También habría que mencionar el aluminio-26 y el hierro-60, dos isótopos muy abundantes en el origen del sistema solar que contribuyeron al calor interno de muchos cuerpos y permitieron la diferenciación de astros de pequeño tamaño como algunos asteroides. En todo caso, estos dos isótopos hace eones que dejaron de jugar un papel relevante en el calentamiento de los planetas rocosos. Sabiendo esto, nos podemos preguntar si estos isótopos son igual de abundantes en toda la Vía Láctea y, de no ser así, qué pasaría si un planeta rocoso tuviese más o menos cantidad en su interior.

Recreación de un volcán activo en una corona de Venus (NASA/JPL-Caltech).

El potasio-40 se crea fundamentalmente por procesos s en estrellas masivas y se cree que su distribución es relativamente homogénea en la Galaxia, pero, de todas formas, su contribución al calentamiento interno de los planetas rocosos está muy por detrás del uranio y el torio (cuánto exactamente no lo sabemos con certeza). Por contra, el torio y el uranio se crean mediante procesos r en la colisión de estrellas de neutrones y, en menor medida, en supernovas. Estos sucesos son menos frecuentes, por lo que es de suponer que debe haber zonas de la Vía Láctea con mayor cantidad de uranio y torio que otras. De hecho, se calcula que la distribución de estos elementos por la Galaxia debe variar entre el 30 % y el 300 % de las cantidades que observamos en nuestro sistema solar. Esto significa que una estrella con mayor metalicidad —en el sentido astronómico del término— no tiene necesariamente por qué tener mayor cantidad de uranio y torio en los posibles planetas que tenga a su alrededor.

Efectos de la proporción de uranio y torio en la dinamo y estructura interna de un planeta rocoso (Nimmo et al.).

Obviamente, los planetas se van enfriando con el tiempo a medida que estos isótopos se desintegran. Pero no todos los mecanismos de enfriamiento son igual de eficientes. La tectónica de placas parece ser un método magnífico para enfriar un planeta como la Tierra, ya que actualmente elimina el doble del calor generado por desintegración radiactiva (a todas estas no sabemos con exactitud el flujo superficial de calor de la Tierra por debajo de la corteza, aunque se calcula que debe ser de entre 42 y 47 teravatios, de los cuales 22 teravatios se generarían por la desintegración de isótopos radiactivos; pero estas cifras oscilan mucho según la fuente consultada). Hace cuatro mil millones de años el interior de la Tierra estaba más caliente y emitía 3,5 veces más calor que actualmente, aunque la mayoría de esta energía se disipaba por vulcanismo. Por tanto, los mecanismos de enfriamiento —tectónica de placas y vulcanismo—, así como la cantidad de calor generada en el manto son importantes porque a su vez condicionan el enfriamiento del núcleo de hierro y níquel, que es dónde se genera el campo magnético por dinamo. A diferencia de lo que uno pudiera pensar, el motor de esta dinamo no es tanto la rotación del planeta como las corrientes de convección en el núcleo líquido, que a su vez dependen de la diferencia de temperatura con el manto y de la presencia o no de un núcleo sólido (por cierto, durante el 60 % o el 90 % de la historia del sistema solar la Tierra no tuvo un núcleo sólido debido a las altas temperaturas que existían).

El caso es que si aumentamos la cantidad de uranio y torio del interior de un planeta rocoso, obviamente su interior se hará más caliente y aumentará el vulcanismo. Una mayor actividad volcánica podría traer aparejada una expulsión más eficiente de sustancias volátiles del interior del planeta, lo que se traduce en una mayor cantidad de agua en la superficie y una atmósfera más densa. Pero, y esta es la clave, la dinamo no se vería reforzada obligatoriamente. En realidad, si la cantidad de estos elementos es muy alta, la dinamo se parará completamente, con terribles consecuencias para las posibles formas de vida de ese mundo. Asimismo, planetas rocosos más grandes que la Tierra con una composición similar producirán más calor por unidad de área y, seguramente, presentarán mayor actividad volcánica, pero su dinamo tampoco tiene por qué ser más intensa.

Evolución del interior de un planeta rocoso (a través de la entropía) en función de la cantidad de isótopos radiactivos. Para altas concentraciones la dinamo del núcleo se pararía por completo (Nimmo et al.).

Resumiendo, quizás exista una «zona habitable» —o «zona de Ricitos de Oro» (Goldilocks zone)— con respecto a la cantidad óptima de uranio y torio del interior de un planeta rocoso. Si hay poca, el interior del planeta se enfriará más rápidamente y su atmósfera se perderá antes al espacio al reducirse el vulcanismo, con nefastas consecuencias para la vida. Pero si hay mucho torio y uranio, la dinamo dejaría de funcionar y el planeta se quedaría sin campo magnético protector. En principio pudiera parecer que todo esto es un simple ejercicio teórico y que es imposible medir la cantidad de estos isótopos en un exoplaneta. Y lo es, pero podemos estimarla midiendo cuánto europio hay en su estrella, un elemento que se forma en los mismos procesos que el uranio y el torio.

Referencias:



131 Comentarios

  1. Un artículo que toca un tema muy interesante. No tenía ni idea de que el calor interno de la Tierra viniera en parte por esto.
    O sea, que vivimos en un planeta, cuyo motor lo mantiene en marcha una especie de RTG, (con refrigeración incluida).

    1. Los neutrinos nos permiten determinar este tipo directamente: hay una teoría de composición interna de la Tierra (por ahora es éso lo que hay, más o menos constreñidas por datos y más o menos probadas, pero no hay un consenso general más allá de unos mínimos) que postula incluso la existencia de un «georreactor» en el núcleo, pero está desfavorecidas por los datos directos que nos aportan los neutrinos (antineutrinos, en realidad, puesto que provienen de fisiones espontáneas) que fluyen continuamente del interior del planeta, entre otras consideraciones. Ahora mismo y hasta donde yo sé, el límite superior más ajustado de este hipotético georreactor es el de Borexino, con 3.4 TW (pero la solución favorecida por el modelo es de 0, es decir, que no existe tal reactor al menos a gran escala): https://iopscience.iop.org/article/10.1088/1742-6596/675/1/012029/pdf

      En ese artículo también se muestra bastante bien los límites «plausibles» dentro de los que se mueve la incertidumbre en cuanto a qué genera el calor interno de la Tierra (aparte del primordial). He asistido a debates encendidos incluso sobre si el 40K interno a la Tierra puede tener un protagonismo mucho mayor de lo que postulan los modelos de consenso, y que se estén «identificando incorrectamente» otros neutrinos como especies diferentes. Esta hipótesis está muy desfavorecida por datos geológicos, flujos de calor derivados de prospecciones y más, pero aún así hay fervientes defensores (como para todo en física, parece) que lo defienden a capa y espada desde hace décadas, sorteando los obstáculos cada vez mayores.

    2. Dados los resultados de este estudio de Francis Nimmo, junto con las experiencias del Apollo Lunar Surface Drill (ALSD), el pozo superprofundo de Kola (СГ-3) y las explotaciones de fracking y geotérmicas a nivel global. Así como, las futura experiencia de perforación lunar del taladro Prospect en la sonda Luna 27 rusa.

      ¿Se podría articular, en un primer objetivo, crear RTGs geotérmicos o selenotérmicos (a causa de la fuerza de marea terrestre) para abastecer energéticamente a colonias humanas en ambos mundos?

      ¿Y, en un segundo objetivo, se podrían usar esas perforaciones superprofundas para terraformar la Luna (incrementando su energía selenotérmica y de su magnetosfera para aumentar su campo de protección electromagnética frente al viento solar y crear una atmósfera tenue similar a la encontrada en Plutón) y Marte (recuperando su atmósfera y magnetosfera original) introduciendo en sus núcleos esta materia prima de forma artificial?

      Sin duda, lo veo más elegante, controlado y progresivo que la idea de Elon Musk de tirar bombas atómicas terraformadoras en los polos de Marte (https://www.space.com/elon-musk-nuke-mars-terraforming.html).

      1. Se ha demostrado muy fehacientemente y con grandes márgenes conservadores que no existen materialmente en Marte suficientes volátiles como para terraformarlo, por muchas bombas atómicas (que obviamente siembran otros «problemillas» una vez explotan) con las que Dr Strangelove quiera fantasear.

        News: ya hay colonias humanas en la Gea/Tierra. Incluso algunas utilizan geotermia. Obviamente, a más gradiente de temperatura, más se puede aprovechar para generar energía utilizable. Para aprovechar la selenotérmica/aretérmica, los desafíos son los mismos complicados por el hecho de tener menos fluidos manipulables a disposición, el menor calor disponible, mucho más «sellado» en profundidad que en la Tierra donde hay puntos de escape volcánicos o tectónicos… y bueno, el hecho de estar en la Luna/Marte. Por otra parte, un RTG (o GTR en español), quiere decir «Generador Térmico de Radioisótopos». Por lo tanto, un RTG no usará fuerzas de marea. En cuanto a «activar» la Luna o Marte inyectando elementos radiactivos en su interior, aparte del desafío técnico siquiera de imaginar algo así (o de procurarse los materiales a inyectar) – ¿para qué inyectarlos si puedes usar la energía de miles de millones de toneladas de material fisible refinado en superficie o el espacio a su alrededor? Podrías generar disociar los gases necesarios e incluso crear el campo magnético externamente. «Podrías», porque obviamente es impracticable.

        1. 1) Si se decidiera trasformar Marte, lo cual es inasumible actualmente, y creo que en eso estamos de acuerdo. No sería un proceso único y mágico. Pasando primero a reconstruir su magnetósfera. Luego su atmósfera, mediante la intensificación y aceleración del efecto invernadero marciano, esta vez intencionadamente, por las factorías humanas externalizadas allí. Creando una especie de Venus, el cual para entonces también habría sido completamente estudiado y explorado.

          Lo último, si no se encuentran formas de vida originales que conservar o erradicar (según criterio humano de entonces), se hablaría de reconstruir o generar su propia biosfera compatible con el humana (siguiendo el ejemplo de lo ya realizado en Venus). Todo muy lejos de nuestras capacidades actuales. Ahí te doy la razón.

          2) A la vez, que sabrás y comprenderás que las pruebas atómicas de Nevada no han hecho inhabitables ciudades como Las Vegas. Ya que el entorno puede absorber de diferentes formas y a largo plazo los elementos radioactivos. Además de los avances en descontaminación radioactiva hechos por la humanidad desde 1945. Realizados ambos, décadas, siglos o milenios antes que los humanos pueblen las zonas afectadas. Aunque ya he dejado claro desde antes de tu alocución que me parece una barbaridad este planteamiento.

          3) Gracias por avisarme que había vida y explotaciones humanas en la Tierra. Saludos desde ese planeta.

          4) Sobre geotermia y descomposición de radioisótopos como fuente de energía, agradezco el recordatorio. Y veo que ambos conocemos el tema.

          5) Las fuerzas de marea terrestres las sufre la Luna (como la Tierra las de su satélite) en su conjunto, y su núcleo especialmente, como soporte de su propia masa y fuerza gravitacional. Lo cual genera energía. Esa compresión transforma y descompone los materiales del manto y el núcleo; tal como pasa en el interior de nuestro planeta.

          Si metes un pozo en ese núcleo (o al menos en su manto) e introduces radioisótopos a través de él, las presiones los descompondrán aceleradamente por esa energía liberada, aunque en la superficie haga falta más tiempo para liberar esa misma energía. De esta forma radioisótopos más inocuos (y más seguros y fáciles de trasportar en naves humanas a la Luna) pueden rendir más a lo largo de su vida útil para la colonia. Sin necesidad de grandes reactores y RTGs repletos de combustible atómico de mayor potencia en órbita lunar o su superficie. Y enterrando el propio dispositivo nuclear a kilómetros de profundidad, para que sus consecuencias no estén al alcance del humano.

          1. ¿Estás seguro de que «ambos conocemos el tema»? Porque siento el ser directo, pero tus comentarios están repletos de errores básicos de concepto, cuando no son ensaladas ininteligibles.

            – ¿Qué cantidad de fallout llegó a Las Vegas y con cuánta potencia detonada? ¿Cuánta haría falta para expulsar suficientes volátiles a la atmósfera marciana? Eso sí, si estamos planteándonos «milenios» como intervalo entre el grueso del proceso de terraformación a base de bombazos (que, de nuevo, no sería suficiente para establecer ni siquiera una atmósfera global mínimamente densa simplemente por la falta de volátiles en Marte) y asentamientos poblados, entonces claro que el decaimiento puede haberse completado, pero hay que mantener esa magnetosfera artificial funcionando milenios para evitar que la atmósfera se vaya por donde ha venido.
            – Las fuerzas de marea no las siente «especialmente el núcleo» – de hecho, es justo al contrario, tanto por la obviedad de que la fuerza de gravedad decrece con el cuadrado de la distancia, como por el hecho de que es pequeño (15% de la Tierra en masa): ni es el «soporte de la masa» de la Tierra ni de su «fuerza gravitacional». De hecho, gravitacionalmente hablando, si hubiera un gran hueco en lugar del núcleo terrestre, la gravedad terrestre sería un 85% la actual.
            – Las fuerzas de marea de la Luna no contribuyen prácticamente nada al calentamiento del núcleo, y desde luego no son las causantes de «transformar y descomponer» ningún material allí.
            – El batiburrillo de inyectar radioisótopos «más inocuos y fáciles de transportar (!?)» en el núcleo o manto (o ya si eso vemos donde) que liberarán su energía «más rápidamente» por estar en profundidad no hay por dónde cogerlo, no tiene ningún sentido.

          2. 1) Siento haberte alterado tanto, aún no sé el porqué.

            2) Lo de las bombas atómicas, ambos consideramos que es una barbaridad. Así que no voy a darte el gusto de sostener tu argumento de «hombre de paja».

            Y según parece que aún no has comprendido que el posible interés que muestro de insertar elementos radioactivos en el núcleo es reactivar la MAGNETÓSFERA, NO la ATMÓSFERA de un cuerpo.

            3 y demás) En cuanto a los otros puntos, sólo puedo creer que sabes lo que te dices, no das fuentes, explicaciones o ejemplos. Porque, mundos como Encelado y su núcleo termoenergético comprobado por la sonda Cassini, nos muestran realidades contrarias, al menos en el caso de lunas y planetas.

            Luego, lo del papel del núcleo en la fuerza gravitacional, asumo que refieres a la fuerza gravitacional de la Luna en sí, en base a la masa que representa, con lo cual no tengo problema.

            Pero, yo me refiero a algo distinto, al hecho de tener todo ese material por encima del núcleo, dado su peso y bajo la influencia del poder gravitacional de atracción de la masa lunar hacia los pozos gravitacionales terrestre y solar, lo cual influye en su forma forma esférica adoptada y el movimiento alrededor de la Tierra y el Sol. Teniendo también un efecto compresor sobre su centro todas estas presiones.

            No obstante, según tú, la Tierra y el Sol no ejercen, ni jamás ejercierón, ninguna fuerza gravitacional o de marea sobre la Luna. Y lo de las mareas terrestres en mares y océanos (fuentes de energía ya en explotación) no son más que una simple ilusión, no es la representación de la fuerza de marea y gravitacional de ese pequeño satélite sobre un planeta mayor. Ni que decir, que la Tierra nunca igualaría o superaría este fenómeno en la Luna, dada su diferencia favorable de masa. ¿De verdad?

          3. (1) ¿Quién se altera? Sólo estoy señalando que es evidente que alguna vez oíste campanas sobre este tema y no supiste dónde, basándonos en el contenido de tus mensajes.

            (2) Coincidimos en que las bombas atómicas son una barbaridad, pero tus conceptos de contaminación sobre radioisótopos y factibilidad de la idea son muy incorrectos – ningún hombre de paja.

            (3 y demás) Si quieres fuentes y datos contrastados, deberías predicar con el ejemplo. No hace falta redactar una tesis con bibliografía para desmontar de cabo a rabo la mayoría de lo que dices: son conocimientos de primero de carrera técnica.

            Encélado no tiene nada que ver con la Tierra, ni con la Luna, ni con Marte, por el detallito de ser una minúscula luna-océano alrededor de un gigantesco planeta gaseoso y tener un mecanismo totalmente diferente de calentamiento (que poco o nada tiene que ver con su núcleo), por mucho que no fuera fácil predecirlo a priori.

            Me refiero al núcleo terrestre en cuanto a su papel en la fuerza gravitacional, no a la Luna. Aparte de estar utilizando una ensalada de términos que no significan nada preciso, tus conceptos de su rol en mareas y la fuerza gravitacional terrestre son erróneos, y esos ya no son ni de carrera, sino de secundaria.

            En cuanto a tus últimos párrafos, de nuevo, no tienen ni pies ni cabeza. ¿¡Dónde he dicho yo que la Tierra y el Sol no ejercen efectos de marea en la Luna?! ¿Qué tiene que ver el «efecto compresor» sobre el centro de la Luna con el hecho de que las mareas no contribuyan prácticamente nada al calentamiento del núcleo terrestre? En la Luna, los efectos de marea causados por la Tierra sí pueden inducir un calentamiento más relevante, pero tus discursos de «descomponer radioisótopos más rápidamente» gracias a ello siguen sin tener ni pies ni cabeza, sin necesidad de entrar en la factibilidad de tales «inyecciones» para reconstruir magnetosferas.

  2. Y yo que creia que la fuerza de la gravedad era lo que calentaba el nucleo. Si no supiera de la profesion del autor del blog, la influencia de los materiales radiactivos me hubiera parecido tan improbable como el aliento de un billon de dragones.

    1. Con tantos cientos de miles de millones de estrellas solo en nuestra galaxia alrededor de las cuales orbitan billones de planetas, tiene que haber por pura estadística millones de «mundos raros raros» como la Tierra.

      Interesentísima y pedagógica entrada. Del papel jugado por esoa isótopos de potasio, hierro y aluminio no tenía ni la mas remota idea.

        1. Otra cosa en la que los moviles no pueden vencer a la computadora mas humilde. En una pantalla grande es mas facil identificar ramas y subramas de los comentarios.

          1. Es muy cierto, pero el caso es que ese comentario descolocado (escrito desde el móvil) era un «Responder» al de Falcon tal cual, sin error por mi parte. Pero luego salió dónde salió.

          2. Siempre puedes optar por cambiar el user-agent de tu navegador en el movil y que se cargue la pagina en formato pc estandar. Mi movil es Full HD, pero claro, en 6,3″ te dejas los ojos.

          3. Cargar la versión desktop del sitio… con la pantalla del móvil apaisada… y regulando bien el zoom… no será lo mismo que PC pero puede ayudar 😉

    2. Piensa en un extintor, algunos en su interior contienen gas a muchos bares y el extintor no está caliente. Aquí el confinniento dentro del extintor hace las veces de gravedad. Una vez que el gas ya no se comprime nuevamente, no se genera más calor, sino que irremisiblemente se pierde. Para que la gravedad estuviera calentando el núcleo de la Tierra, tendría que estar creciendo la masa de la misma… Lo que pasa más bien es que hay mucho calor ahí, y va a salir muy despacito… el vacío es un mal conductor del calor, si es que podemos referirnos a el vacío como un conductor. Pongo esta reflexión un poco sacada de la manga, y espero que no provoque un aneurisma a ningún físico, solo por el gusto de conversar.

      1. ¿Quién habla de negar la existencia de vida extraterrestre?
        Lo que digo es que el planeta como el nuestro es raro. Y si encontramos a otro más, será otro raro. La propia estadística te dirá que nuestro planteta está en una de las colas de la distribución, no en entre una desviación típica de la media, ni entre dos ni si quiera entre tres. Estaremos en esa cola más cerca de la asíntota de la distribución.
        Jesús, yo no delítio pero tú te lo tomas por lo personal. Será que te has creído las pelis de Holywood y pensarásn, aún, que una civilización inteligente y comunicativa se pondrá en contacto con nosotros. Lamento joderte el día, pero eso no pasará. Y no pasará por lo grande e inmenso que es el universo. No dudo que exista esa civilización pero:
        1. Debe estar relativamente cerca (Nop)
        2. Debe coexistir en nuestro tiempo (Si no se cumple 1, qué más da)
        3. Debe tener una tecnología que permita la comunicación (si no se cumple 1 y 2, qué más da)
        4. Debe querer comunicarse (si no se cumple, 1, 2 y 3, qué mas da)
        Y si todo eso se cumple, la distancia es tal que impedirá el contacto físico. el comunicativo será intergeneracional. Así que: qué mas da.

        1. Evidentemente la estadística también destroza mis anhelos de contacto con una civilización avanzada, pero resulta demasiado «paranormal» (no lo digo por usted, hablo en general) reducir la existencia de vida a nuestro planeta.
          Por otra parte, no vamos a ver un contacto inteligente, pero estoy seguro de que veremos la confirmación de vida unicelular si nos tomamos en serio a Europa o Encélado, por poner ejemplos cercanos, y creo que más de un dogmático se va a arrojar del campanario de su pueblo.

          1. «estoy seguro de que veremos la confirmación de vida unicelular si nos tomamos en serio a Europa o Encélado»

            Pues ya sabes más que todos los astrobiólogos. 😉
            Aunque haya fumarolas submarinas en Europa y en Encélado, ¿quíén puede asegurar que sean lo suficientemente calientes y complejas como para llegar a generar vida? Ojalá, pero de momento no lo sabemos.

        2. El apartado 3 es inherente a cualquier civilización tecnológica. La radio es algo muy fácil de desarrollar y la radioastronomía (y por tanto los mensajes en el espectro radio) se desarrolla desde el primer momento en las civilizaciones más primitivas (como la nuestra).
          Cualquier civilización tecnológica podrá comunicarse, al menos, mediante tecnología radio porque siempre va a mantener capacidades de radioastronomía mientras sea civilización tecnológica.

          1. Por cierto, os dejo este paper, para que veáis que tampoco es tan difícil comunicarse mediante radio. Usaron la antena de 100 metros de Green Bank, para la búsqueda.
            https://arxiv.org/abs/1901.04057
            We estimate that civilizations located near the closest of our observed sources (TRAPPIST-1;
            ∼ 40 ly) would require a transmitter with only a small fraction (< 1%) of the effective isotropic radiated power (EIRP) of the Arecibo planetary radar to be detectable in our search. Transmitters located as far as our most-distant observed source (Kepler-452; ∼ 1800 ly) require approximately 18 times the Arecibo EIRP.

      2. Por lo que he entendido la dinamo se genera por las corrientes en el núcleo externo. Si tienes un núcleo demasiado caliente el planeta no podrá disipar suficiente calor, por lo que no habrá intercambio de calor entre el núcleo y el manto, de este modo no se generará la dinamo

      3. O sea que no sabemos con certeza ni cómo se originó la vida ni qué grado de probabilidad hay para que ésta se origine (aún en condiciones óptimas), y ya están algunos diciendo que el universo está plagado de vida extraterrestre, por que claro, como es tan grande!… Si es que te tienes que reir.

        Piensa en una cosa. Imagina que el suceso (o la sucesión de estos) que originó la vida (la nuestra, la única que conocenos) fuera un acontecimiento a tan estadísticamente improbable (digamos del orden de 1 entre 1(seguido de una cifra tan larga de ceros que no cabría aquí), una cifra tan alta de improbabilidad, incluso a niveles cuánticos, dejaría todas las estrellas habidas y por haber en una minucia, al punto que ni toda la inmensidad del universo sería suficiente para que el mismo evento volviera a repetirse.

        Así que el argumento ese de que el universo es «mu grande» realmente no sirve para nada

          1. Ana, miedo de qué? Mírate el libro «Un silencio inquietante» de Paul Davies, el famoso físico y divulgador científico (que además fué dirigente del SETI), donde entre muchas cosas expone correctamente el porqué de sus conclusiones escépticas al respecto. Y todo desde un punto de vista meramente probabilístico (no religioso).

            A mi me convenció para entender que el «Gran Filtro» pudiera encontrarse no delante sino detrás, en la alta improbabilidad para que se genere la vida.

          1. Pochimax, eso qué tiene que ver con el hecho de que las probiilidades de que se genere vida pudieran ser extraordinariamente altas?

            Yo no he firmado nada. Lo que sí hay con este tema son muchas afirmaciones extraordinarias sobre múltiples formas de vida o incluso civilizaciones interestelares, sin prueba alguna que avalen tales chorradas

          2. No es por ser aguafiestas, Telescopio, pero… esa visión de la «alta improbabilidad de que exista vida en otros planetas», basada en UN ÚNICO EJEMPLO CONOCIDO y, además, en la vida ACTUAL, es más chovinismo e inmovilismo que otra cosa.

            – Mismas Leyes Físicas en TODO el Universo.
            – Mismos elementos químicos y compuestos críticos (agua, por ejemplo) en TODO el Universo.
            – Misma abundancia relativa de éstos en TODO el Universo.
            – Enorme diversidad bioquímica basada en el carbono (no solo es posible la vida con nuestra «elección» de aminoácidos, proteínas y demás).
            – El ambiente terroríficamente cambiante de la Tierra a lo largo de los eones y, sin embargo, ALBERGANDO VIDA DESDE QUE, PRÁCTICAMENTE, SE FORMÓ LA CORTEZA.
            – BILLONES de planetas estimados, sólo en esta galaxia.
            – DECENAS DE MILES DE MILLONES de estrellas aceptables sólo en ésta galaxia.
            – Tiempo suficiente (si fue suficiente para la Tierra, lo es también para muchos más).
            – Todas las veces que la resistencia, tenacidad, variedad, adaptabilidad y recursos de la Vida en la Tierra nos ha SORPRENDIDO (y lo que nos queda).

            Hablabas de probabilidades: ahí las tienes. ¿En serio, con esos datos, con esas premisas, consideras ALTAMENTE IMPROBABLE la vida en otros mundos (a cualquier nivel)?

            Pues, si nos jugamos una lotería a esas probabilidades, gano de calle.

            El comentario de Pochimax viene perfectamente al caso. Tengo 44 años y aún recuerdo, hasta no hace mucho (par de décadas atrás como máximo) que en muchísimos artículos de divulgación, programas de TV, documentales y muchos otros medios, AÚN SE AFIRMABA que sistemas de planetas alrededor de una estrella serían RARÍSIMOS o, directamente inexistentes. Criticaban la Ciencia Ficción por pintar panoramas de mundos y sistemas que NO SE PODÍAN validar, dado que el Sistema Solar DEBÍA ser una rareza única (como mucho, UNO por galaxia), porque se habían dado «no se cuántas improbabilidades para que este sistema de planetas existiese»… y todo éso en base A UN ÚNICO CASO DE ESTUDIO.

            Apenas hemos arañado el cielo con Kepler, TESS y compañía… ¿y cuántos sistemas y planetas llevamos descubiertos ya?

            ¿De veras piensas que esa postura de la «alta improbabilidad» es sostenible? ¿Científicamente plausible? Lo que sería una práctica imposibilidad es que existan HUMANOS en otro mundo. Pero que haya vida en otros planetas (desde micro hasta macro), habida cuenta de lo enumerado al principio, no es improbable: ES INEVITABLE.

          3. Noel, muchos caéis en el error de confundir una condición necesaria con una suficiente.

            Todo lo que enumeras son puntos de una condición necesaria para que se forme la vida, pero no de una condición suficiente.

            Si con sólo eso ya bastara para que, sí o sí, se formara la vida (hasta el punto de ser algo inevitable, como tú dices) entonces a estas alturas ya tendríamos amplios ejemplos de ello, ya que habríamos descubierto ejemplos de, al menos múltiples biogénesis incluso en nuestro propio planeta, sin necesidad de buscar mas allá del sistema solar.

            Pero, que sepamos, toda la vida que conocemos proviene de una misma y única biogénesis.

            Todos esos elementos y física compartida son muy bonitos de enumerar, y hasta los meteoritos tienen aminoácidos, pero de ahí a la formación de vida hay un mundo de distancia.

            La distancia que hay entre los aminoácidos (+ otros elementos/condiciones necesarias en una sopa a lo Miller) y un ácido nucleico o molécula con capacidad de replicación con variación (vida) es parecida a la diferencia que hay entre un ladrillo y un rascacielos con internet. Un ladrillo (aminoácido) no es nada, un rascacielos ya es otra cosa mas seria.

            Y ahí es dónde entra la cuestión de la alta improbabilidad. ¿Quién te asegura a ti que la formación de vida no sea algo tan extremedamente improbable (aunque no imposible, obviamente) que provengamos de una «casualidad cuántica»?

            Estadísticamente hablando, la formación de de moléculas autónomas a partir de lo inerte con capacidad de replicación y de variación por presión selectiva, podría ser un evento tan poco probable, a niveles tan ínfimos y difícil de repetir, como para que no haya vuelto a suceder en otra parte de la galaxia.

            Es ridículo hablar de la inevitabilidad de la formación de vida cuando no hay la más mínima evidencia de ello, y todas las investigaciones al respecto (ya sea en la búsqueda de vida microbiana en el sistema solar como de vida compleja e inteligente en otros sistemas mediante alguna señal o tecnomarcador) tienden hasta el momento a reafirmar la improbabilidad, no la inevitabilidad.

            Que mas adelante eso pudiera cambiar tras descubrirse nuevos hallazgos? Podría ser, pero de momento es lo que hay.

            Hablar de que la galaxia «debe» estar plagada de vida se acerca bastante más al terreno de la fé y de las creencias que la postura contraria.

            Saludos

          4. De nuevo, vuelves a confundir las condiciones de ÉSTE planeta, con las condiciones SUFICIENTES para la vida.

            Como ejemplo para tu afirmación de que «deberían haber más biogénesis en la Tierra» (y cabe una remota posibilidad de que las haya habido, cuidado, porque basta con tener en cuenta la hipótesis de la Shadow Biosphere) te recuerdo a la «Eva Mitocondrial». TODOS los seres humanos de éste planeta (del único en que hay seres humanos, obvio) compartirmos un mismo ancestro materno, una «primera madre». ¿Significa éso que, en algún momento, sólo hubo una mujer sobre el planeta de cuya descendencia venimos todos?

            ¡NO! Es IMPOSIBLE que algo así sea factible, máxime teniendo en cuenta las características reproductivas de nuestra especie. Una sola mujer NO podría haber dado a luz a la suficiente gente como para repoblar la especie.

            ¿Entonces? Fácil: por algún motivo o secuencia de ellos, de TODAS las mujeres que poblaron la Tierra tras (o durante) la catástrofe de Toba hace 70.000 años, sólo llegó hasta nuestros días la descendencia de UNA. No por nada, sino porque la descendencia de las demás fue desapareciendo.

            Así, aunque haya habido más biogénesis (y puede ser posible), nuestro ancestro común lo debió hacer mucho mejor que los demás y, el tiempo, ha ido dejando atrás todas esas descendencias, dominadas por una en concreto: la de la biosfera actual.

            Afirmar que la vida es ubicua en el Universo NO es una cuestión de fe (como no lo era afirmar que existían infinidad de sistemas estelares cuando se apostillaba que el nuestro sólo era una rareza casi irrepetible… ¿te suena la cantinela?), sino una consecuencia de la aplicación lógica de las variables. No hay NADA que haga especial a la Tierra, respecto de otros mundos en condiciones similares (para éste tipo de vida, porque ya sabrás que hay otros mundos hipotéticamente habitables, como los mundos océano, o incluso SUPERHABITABLES, es decir, MEJORES estadísticamente que la propia Tierra), como para que ésta albergue vida y esos otros mundos no (al menos, una apreciable fracción de ellos).

            Pareces obviar, como les pasa a muchos, que para pasar de aminoácidos y demás compuestos a formas de vida NO HACE FALTA NINGÚN MILAGRO, ni rocambolesca carambola cósmica de improbabilidades. Sólo hace falta TIEMPO y un ambiente dinámico química y energéticamente.

            ¡Adivina! 540 millones de km2 de superficie planetaria, más el volumen de los océanos (pues los ladrillos constitutivos de la vida pudieron formarse en distintos ambientes y unirse después arbitrariamente), más unos cuantos CIENTOS de millones de años de nada… y TRILLONES de combinaciones diarias de elementos, moléculas y condicionantes.

            ¿Es tan difícil entender que, en esas condiciones, y teniendo en cuenta que basta con que entre toda esa vorágine de tiempo, espacio e interacciones aparezca UNA, sólo UNA forma autorreplicante, para que el proceso sea exponencial? Una forma que, aún, no sería un organismo vivo. Algo similar a los actuales virus, por ejemplo, que tienen capacidad autorreplicante (a expensas de un huésped, pero es que así han evolucionado), pero no están vivos.

            No hemos detectado vida (aún levemente discutible, pues PUEDE que las Viking lo hiciesen ya en los 70) porque NO HEMOS IDO A BUSCARLA, y a distancias interestelares, nuestra tecnología todavía es incapaz de encontrar nada relativo a ella. ¿Civilizaciones, dices? Olvidas el factor de contemporaneidad, de distancia y de similitud tecnológica. Hace 150 años nosotros éramos una civilización tecnológica, con máquinas de vapor y vehículos autopropulsados… pero sin capacidad ni siquiera de radio. Y dentro de 1.000 años (si seguimos por aquí y progresando, que no está tampoco claro) puede que nuestra tecnología ni recuerde lo que eran las transmisiones de radio, como nosotros ni recordamos cómo hacer un hacha de piedra o fuego con dos palos.

            Esos son los sesgos chovinistas que lastran a muchos investigadores. Esta es sólo UNA de las posibilidades. Ni la única, ni la mejor.

          5. Y la demostración más avasalladora y directa de lo que digo, es ésta:

            Planeta Tierra: formación hace 4.650 Ma; solidificación de la corteza, 4.540 Ma.

            Forma de vida o protovida más arcaica indiscutible conocida: 3.500/3.800 Ma.

            Formas de vida más antiguas probables: entre 4.280 y 4.410 Ma, justo en el Arqueano, apenas formados los océanos y recién enfriada la corteza… el ambiente más hostil que ha tenido la Tierra.

            O sea: la vida apareció INMEDIATAMENTE, justo en el momento en que las condiciones se hicieron mínimamente razonables. Eso no es «alta improbabilidad» amigo mío. En absoluto. De ser así, la vida habría tardado muchísimo más. Eso se NECESIDAD.

            Es la prueba fehaciente de que, a la que las condiciones entran en un rango (bastante amplio), la vida aparece. Que pase de primitiva y microbiana a compleja (también incluida la microbiana, ojo) ya dependerá de otros factores. ¿Pero VIDA? A la mínima que se cumplan un puñado de condiciones generales.

            Y la exploración de este mismo sistema solar lo demostrará. Básicamente, porque SEGURO que hay más mundos con formas de vida en el Sistema Solar. ¿Por qué seguro? Porque está la biosfera de la Tierra y ésta, en todos estos miles de millones de años, no ha hecho más que «exportar» sustancias biológicas y microorganismos.

          6. Noel, no mezcles cosas que no tienen nada que ver trayendo ahora a la eva mitocondrial, anda.

            Una forma de vida con un origen distinto a la conocida pero intermezclada con posterioridad con la nuestra dejaría trazas evidentes en los análisis filogenéticos.

            Tú sabes cuál es la probabilidad de que dos formas de vida originadas de manera independiente coincidan en: 1) almacenar información en forma de secuencias de unidades moleculares (nucleótidos), 2) que estos sean cuatro distintos, 3) que las instrucciones sean codificadas a través de los ribosomas mediante tripletes, 4) que estos tripletes sean a su vez un total de 64 posibles, etc etc?

            De matemática y estadística no soy ningún experto pero estoy convencido de que tú menos aún.

            El hecho de que el número de combinaciones posibles sea tan abrumadoramente enorme y que, a pesar de ello, todas las especies conocidas utilicen el mismo código, eso no te dice nada, verdad?

            Respecto la biosfera en la sombra, vas a tener que buscar más porque de momento no hay nada de nada. No niego que pudiera haber alguna especie de microbios con una forma o hábitat tan particular que resultara no ser vida conocida, pero de momento aún no se ha descubierto, por lo que esgrimir ese argumento a día de hoy es sólo humo (si bien el bueno de davies, del que he recomendado la lectura de uno de sus libros, ha dedicado años y estudios a buscar dicha biosfera que apoye la tesis de una biogénesis distinta a la nuestra, sin éxito).

            Esta parte de tu comentario me hace mucha gracia:

            «Pareces obviar, como les pasa a muchos, que para pasar de aminoácidos y demás compuestos a formas de vida NO HACE FALTA NINGÚN MILAGRO, ni rocambolesca carambola cósmica de improbabilidades. Sólo hace falta TIEMPO y un ambiente dinámico química y energéticamente»

            Eso es una afirmación gratuita que no se sustenta en nada. Te quejabas de que yo me basaba en la vida conocida para desechar tu argumentario, y resulta que eso es justo lo que tú estás haciendo ahora. ¿Sabías que agarrarte a la «muestra estadística de 1» puede llevarte a error? Y sí, afirmar eso que afirmas sólo se sustenta en una cosa: en la fé. Pues no eres conocedor (ni tú ni nadie) de todos los condionantes que generaron la vida ni su grado de probabilidad.

            Pero qué más dá eso, si dadas las condiciones necesarias sólo hace falta un influjo energético y ¡bang! enseguida se genera la vida ¿En serio? ¿Podrías poner algún ejemplo? Ah sí, el nuestro, lo que yo te decía…

            El señor P.Davies explica en el siguiente tocho por qué no es necesariamente correcto tomarnos a nosotros como muestra explayable:

            «Si la vida aparece en un planeta en órbita alrededor de una estrella como el Sol, tendrá que hacerlo durante la ventana de oportunidad de 5.000 a 10.000 millones de años que acota el nacimiento de una estrella y su muerte por agotamiento. Suponiendo que la biogénesis se produce al azar en los planetas habitables, se producirá una dispersión estadística, un abanico de valores para la cantidad de tiempo necesario para que ocurra. Pero centrémonos en el tiempo medio. Si el tiempo medio es corto, si la vida surge rápida y fácilmente, habrá muchas oportunidades de que surja en muchos planetas. En cambio, si el tiempo esperado para la biogénesis es mucho mayor de 10.000 millones de años, es muy probable que la vida nunca llegue a aparecer en un planeta como la Tierra. Si lo hiciera, sería en contra de todas las probabilidades, un hecho fortuito. Expresado de forma más científica, sería una rara fluctuación, un caso atípico en la distribución estadística. En ese caso es muy posible que haya ocurrido sólo en un planeta en toda la galaxia, que sería la Tierra.

            Si nos ocupamos ahora del caso intermedio de que la vida aparezca, por ejemplo, en un millón de planetas en una galaxia como la nuestra, el tiempo esperado para que se produzca la biogénesis no tendría que ser ni mucho más corto ni mucho más largo que la ventana de habitabilidad típica de un planeta, digamos entre una décima parte y diez veces. ¿Es eso razonable? Pensemos en lo que implica. La duración de la ventana de habitabilidad, que está acotada por la duración de la fase de una estrella en la que se quema de una forma estable (llamémosla T1), depende de diversos factores, como la tasa de reacciones nucleares en el núcleo de la estrella, la eficiencia con la que el calor es transportado a su superficie y la masa global de la estrella. Consideremos ahora cuánto podría tardar la vida en aparecer en un planeta como la Tierra (llamémoslo T2). Por el momento considero únicamente la vida microbiana, no la vida inteligente. Por supuesto, no conocemos el número T2, pero si la posición intermedia de un millón de planetas con vida fuese correcta, el tiempo necesario para que se produzca la biogénesis sería de unos pocos miles de millones de años (es decir, comparable a T1, la vida media de la fase estable de una estrella media). Entonces la vida no llegaría a aparecer a tiempo en algunos planetas como la Tierra, en muchos surgiría cerca del punto medio de la ventana de oportunidad, mientras que en unos pocos comenzaría poco antes de que el planeta dejase de ser habitable.

            Este escenario, aunque indiscutiblemente posible, representaría sin embargo una coincidencia muy improbable. El tiempo necesario para que surja la vida a partir de la materia inerte no tiene nada que ver, a primera vista, con los factores que determinan la vida media de una estrella, como la tasa de reacciones nucleares. Por lo que vemos, la vida es un producto de procesos físicos (que implican física atómica y molecular, química y geología) muy distintos de los que tienen lugar en el interior de las estrellas. Entonces, ¿por qué habrían de poseer T1 y T2 los valores aproximadamente iguales que se necesitan para que un millón de planetas generen vida, cuando las dos escalas temporales no tienen ningún tipo de conexión causal? No hay ninguna razón obvia que impida que uno de esos números sea mucho mayor que el otro. Es posible que T1 y T2 tengan un valor parecido sólo por azar; en la ciencia, las coincidencias están permitidas, pero como explicación deberían ser el último recurso. Si rechazamos las coincidencias, la conclusión tiene que ser que la duración esperada del tiempo necesario para que surja la vida es, con una gran probabilidad, mucho menor o mucho mayor que la duración de la vida de una estrella.

            Pero ¿cuál de los dos casos? Sólo podemos apoyarnos para nuestro análisis en la vida en la Tierra. Sacar conclusiones estadísticas a partir de una muestra de uno es arriesgado, lo cual no ha impedido que se haga. Carl Sagan señaló que la vida comenzó en la Tierra bastante pronto, y concluyó: «El origen de la vida debe ser un evento muy probable; en cuanto las condiciones lo permiten, ¡aparece!». Sagan se refería al hecho de que la Tierra estuvo sometida a un intenso bombardeo hasta hace unos 3.800 millones de años, y de acuerdo con el registro fósil la vida ya se había establecido firmemente al cabo de unos 300 millones de años. Eso sugería a Sagan que, sea cual sea el proceso que dio lugar a la vida, fue rápido, así que podemos esperar que la vida surja con una rapidez comparable en otros planetas como la Tierra.

            A lo mejor Sagan tenía razón, pero por desgracia existe una grave complicación. La razón de que la vida en la Tierra se escoja como única muestra estadística es precisamente que nosotros somos un producto de ella. La Tierra no alberga sólo vida, sino vida inteligente, o por lo menos lo bastante inteligente para ingeniar argumentos sobre la biogénesis. Para alcanzar ese nivel de inteligencia, la vida tiene que evolucionar hasta un grado elevado de complejidad, y tiene que hacerlo dentro de la ventana de habitabilidad de unos pocos miles de millones de años, durante la cual la combustión del Sol es estable. Algunos de los pasos cruciales a lo largo del camino incluyen la emergencia de organismos multicelulares (lo que necesitó dos mil millones de años), la evolución del sexo, la formación de sistemas nerviosos y el desarrollo de cerebros de gran tamaño. En medio se produjo un enorme número de pequeños pasos, algunos difíciles, otros fáciles. Obviamente, de no haberse producido todos esos pasos en el curso de unos pocos miles de millones de años, los humanos (o animales de inteligencia comparable) nunca habrían evolucionado hasta un nivel de complejidad suficiente para deliberar sobre cuestiones científicas. En otras palabras, la vida sobre la Tierra tuvo que aparecer deprisa, o de lo contrario no hubiera habido tiempo suficiente para que unos observadores inteligentes como nosotros entraran en escena antes de que el Sol se convirtiera en una gigante roja. Así que al final la pronta aparición de la vida en la Tierra podría no ser indicativa de una situación general; quizá no sea más que un conjunto atípico de acontecimientos que ha sido seleccionado para la observación y el análisis por los propios observadores que creó.»

    1. Solo a nivel de la Via Lactea, estadísticamente hablando abra miles de millones de planetas parecidos a la Tierra, imagínate a nivel del Universo entero, ¿únicos?, la respuesta es sencilla, No. Es que con el número de planetas que hay, me atrevería a decir que incluso hay humanos en otras partes del Universo.

      1. Miles de millones no
        Miles si
        Tienes que hacer coincidir estar en la zona de Aguabilidad con la zona de Isotopicidad y luego una luna, y luego una inclinación para tener estaciones y luego un sol parecido y luego un Júpiter y….
        Miles no millones
        Aun así miles son muchas tierras con muchos falcon en ellas. 😉

        1. Creo que estás cayendo en un ligero chovinismo terrestre, al pensar que, para que se den formas complejas de vida, las condiciones han de ser IGUALES que las de la Tierra.

          Según éste artículo, la isotopicidad de la Tierra está en el medio más o menos de la distribución. Eso implica que, al menos, un 50% como poco de la distribución es isotópicamente favorable, siendo la Tierra UNA de las posibilidades dentro de ese rango.

          – Por otro lado, la Zona de Aguabilidad depende MUCHO del tipo de planeta, más que de la distancia a la estrella madre. Ahí tienes a Marte, dentro por poco de la ZH y… muerto (por lo que sabemos). Y a Venus que ESTABA en la ZH y… muerto (por lo que sabemos). Mundos dentro del borde interior de la ZH pero con gran albedo o poco efecto invernadero serían viables. Y mundos fuera de la ZH (entre Marte y Júpiter de nuestro sistema, por ejemplo) con una atmósfera pesada y gran actividad geológica serían también viables…

          … y estamos hablando de vida PARECIDA a la nuestra.

          Lo mismo para los distintos tipos de soles (excepto los más calientes O-A-B): depende también del planeta más que del tipo de estrella.

          Por lo de tener o no una luna, tampoco es tan relevante (en mi opinión, que la Luna esté ahí es muy útil, pero también se sobrevalora demasiado), pues una exoluna tipo terrestre de un Júpiter sería igual de viable (incluso podría estar fuera de la Isotipicidad, dado que el campo magnético del joviano y las fuerzas de marea darían el calor y la protección, así como la estabilidad de eje).

          La inclinación para las estaciones, la verdad, tampoco le veo tanta importancia. La vida se ha desarrollado en base A ESA CARACTERÍSTICA, aprovechándola… no se ha desarrollado la vida PORQUE estaba esa característica. ¿Qué problema hay en que no haya estaciones, cuando hay latitudes y tectónica? ¿Tienes calor? Migras. ¿Tienes frío? Migras too. Y lo que no pueda migrar, se adaptará sin problemas (aquí mismo hay MILES de demostraciones de esa capacidad adaptativa).

          Por ello, y resumiendo, no puedes valorar las características necesarias para la vida CON UN ÚNICO EJEMPLO, y, además, presuponiendo que las condiciones A LAS QUE NOS HEMOS ADAPTADO PORQUE ESTABAN PRESENTES, son las condiciones ideales o imprescindibles.

          1. Me parece muy acertado tu planteamiento.
            Solamente añadiría que las condiciones iniciales en las que se desarrolló la vida en la tierra eran muy adversas, ahora vivimos en un planeta terraformado por los organismos que nos han precedido durante ¿3.500 millones de años?
            Saludos

          2. Apoyo el comentario del Sr. Noel, (indico esto porque no sé dónde saldrá el mío, qui lo sa). Yo iría un poco más allá, y me preguntaría si no es también chovinista pensar que las formas de vida que habrá en el universo, tienen que estar basadas en la que existe en nuestro planeta.
            Claro que, ¿Cómo podemos descubrir una forma de vida basada en algo distinto, amigo?. Difícil cuestión, querido Watson.

          3. De hecho, mkl, durante más del 90% de la existencia de éste planeta, prácticamente ninguna de las formas complejas de vida actuales habrían podido sobrevivir. Hace 500 millones de años, nosotros mismos no habríamos podido respirar la atmósfera terrestre de entonces.

            Coincido con lo que apuntas: este planeta está «terraformado» por la vida que hay en él para favorecer el desarrollo de ese mismo tipo de vida. Cuando apareció la biología en la Tierra, ésta era casi un infierno ambiental.

            Si soltásemos un hipotético calamar europano en nuestros mares (supuestos riesgos biológicos a parte) lo más probable es que muriese muy rápido: por exceso de luz, por falta de presión, por exceso o defecto de salinidad, por compuestos que aquí están y allí faltan o a la inversa… Y lo mismo con un calamar terrestre en el probable océano europano.

          4. Agüimense, si te refieres a otros tipos de vida basados en carbono, los habrá a patadas: tantos como planetas (incluso puede que incluso formas de vida SIN planeta, aunque es poco probable).

            Pero si te refieres a formas de vida NO basadas en el carbono, es extremadamente improbable que existan… básicamente porque ningún elemento de la tabla periódica se acerca siquiera a las cualidades del carbono como andamiaje molecular de compuestos y cadenas largas.

            De los varios millones de compuestos posibles, los formados por todos los demás elementos que no son el carbono, apenas llegan a 100.000 (creo que eran del orden de 50.000, pero me curo en salud… al fin y al cabo, poca diferencia implica). TODOS esos millones de otros compuestos están basados en átomos de carbono.

            Es más: se postulaba al silicio como posible sustituto del carbono… pero el silicio es miles de veces más abundante que el carbono en la corteza terrestre y (que se sepa) NI UNA SÓLA FORMA DE VIDA EN TODA LA LARGUÍSIMA Y DILATADA HISTORIA BIOLÓGICA de la Tierra ha tenido como base el silicio… creo que es muy relevante.

        2. Nos faltan muchas cosas para saber cómo de frecuentes son los sistemas planetarios como el nuestro. Pero yo apuntaría un par de cosillas:
          – realmente no sabemos cuántos de esos factores son precisos y cuáles son superfluos, para dar planetas como la Tierra.
          – Es posible que determinados factores estén relacionados. Un ejemplo, si un 10% de estrellas de tipo solar tiene planetas rocosos en la HZ y un 10% de esas estrellas tiene planetas jovianos lejanos, podríamos pensar que la frecuencia total es 10%*10%, o sea el 1%. Pero es que a lo mejor resulta que en realidad la frecuencia de planetas terrestres en la HZ de sistemas con jovianos lejanos gigantes es del 40%, por decir algo, y la combinación real sea entonces del 4% (en lugar del 1%)

    2. Yo pienso que la vida en la Tierra es rara, que tal si la vida en base a carbono como somos nosotros está fuera de la norma de la vida del resto del universo? Si es más normal que la vida se forme en base a otras bases y eso sea lo común en otros mundos por lo extremos que son?

      1. El problema es que vemos que los componentes en que se basa la vida terrestre (agua y compuestos de carbono) parece ubicua por todo el Universo.
        Vamos, que si nosotros usamos glicina dentro de nuestro grupo de aminoácidos no es por casualidad sino porque está por todas partes. Por poner un ejemplo.
        Esperando con ansiedad los resultados de Hayabusa2 y de OsirisRex.

    3. Estadisticamente es imposible que seamos unicos, lo que si es posible es que «lo interesante» este tan tan alejado que equivale a ser unicos.
      Lo que nodeja de ser una paradoja

    1. Y tanto, que nos queda por aprender. Y si Noel, me refería a otras formas de vida no basadas en el carbono. ¿Y si la nuestra es la rara?. Aunque por el momento solo es la que conocemos, claro.

      1. Joder, apareció tu comentario dónde le dió la gana…

        Sí, claro que nuestra forma de vida es «rara»… Por las propias limitaciones de las Leyes Físicas, aunque seguramente podríamos reconocer como «ser vivo» a casi cualquier otra forma de vida, y aunque a grandes rasgos y soluciones se parecerán a las de aquí… somos «raros», porque perros, tiburones, romero, avestruces, humanos y papagayos sólo los va a haber en la Tierra.

        Por ahí habrá cosas que se parezcan, pero también serán «raros», porque no existirán esos mismos seres en otros mundos (arcas interestelares a parte, jajaja).

    1. Un artículo que sirve para que nos sigamos maravillando por las carambolas naturales que nos han hecho realidad en esta «canica azul»: distancia perfecta a nuestra estrella, mucha agua en estado líquido, un sistema estacional equilibrado por la presencia de una luna grande con relación al tamaño del planeta que orbita, protección eficaz contra la radiación del sol y los rayos cósmicos, tectónica de placas… Qué podría salir mal…?? Nosotros?? Los humanos que, como quien dice, acabamos de llegar con un comportamiento a veces nada responsable y poco ‘cariñoso’ hacia el medio natural??
      Creo que procede ser reflexionar y valorar como se merece un planeta afortunado, lleno de vida, bello y plácido, sobre todo comparado con algunos de nuestros vecinos, Venus sin ir más lejos…

      Aprenderemos algún día?? Tengo mis dudas…

    2. …tropecé….

      Es una magnífica colaboración algo más densa de lo que nos tiene acostumbrados Daniel, pero aún así muy interesante. Aparte de pensar en un RTG , o o buen espaciotrastornado con lo que nos cuenta Daniel, me gusta mucho esta afirmación de esta otra colaboración tan bien traída.

      “Se suele creer que el empleo de uranio en las centrales nucleares es un producto plenamente humano, realmente lo que Fermi realizó es replicar un proceso que en la Tierra se había producido de forma natural hace miles de millones de años.”

      Magníficos conceptos

  3. Jo tenia entendido que el calor interno de la tierra venia principalmente de tres fuentes: dos que ya se mencionan en el artículo (Calor residual restante de la formación de la tierra y la desintegración de elementos radioactivos) y una tercera que vendría de las fuerzas de marea de acoplamiento que se producen con la interacción de la gravedad del Sol. Lo que no sé en cuanto puede contribuir esta última fuente, quizás sea un valor residual.

  4. No entiendo esta parte del artículo:

    «También habría que mencionar el aluminio-26 y el hierro-60, dos isótopos muy abundantes en el origen del sistema solar que contribuyeron al calor interno de muchos cuerpos y permitieron la diferenciación de astros de pequeño tamaño como algunos asteroides.»

    ¿A qué se refiere la diferenciación de astros de pequeño tamaño? ¿Como lo permitieron?

    1. Yo entiendo que pueden ser magneticos y por tanto atrayerón mas material en los inicios del sistema solar lo que permitió que ya a partir de ahí la gravedad se encargase. Pero si no consigues atraer suficiente material para crear un minimo digno de gravedad pues lo vas a tener fastidiado para crecer.

      1. Excelente entrada Daniel!!
        Es interesantísimo la cantidad de mecanismos que tienen que funcionar en simultáneo para que surja la vida en un planeta (vida como la terrestre obvio)

        Saludos!

      2. El magnetismo no tiene nada que ver en el asunto
        El Al-26 y el Fe-60 tienen vidas medias de unos 700mil y 300mil años y son emisores beta (+ y -) aprox 1MeV ,mas una emision gamma del nucleo hijo de otro MeV, por lo que generan mucho calor en poco tiempo (unos 3 a 6 millones de años ),este calor ocurre durante la fase de condensacion de planetesimales, por lo que regiones mas ricas en estos isotopos podrian liberarse de la condensacion posterior a un planeta rocoso estandar .
        Los isotopos de uranio y thorio son alfa-emisores (umos 4 MeV ), un proceso que ocurre por efecto tunel que es mas lento normalmente y asi el U-238 tiene una vida media de 4.500 millones de anos y el Th-232 de 14.000 millones de años;son muy densos y en el nucleo de los planetas que los contienen se desintegran lentamente
        generando calor.
        El calor generado en la condensacion de un planeta es facil de calcular, basta suponer la Tierra como una esfera de radio r(variable ) que se va deshaciendo en capas esfericas elementales que son llevadas desde r al infinito, es un problema de primero en una carrera cientifica pues requiere una integral elemental.
        El calor es radiadado al espacio y el planeta se enfria cada vez mas lentamente -Ley de Stefan-Boltzmann-,con el tiempo que ha pasado esta energia se perdido casi totalmente.
        Satelites pequenos con temperaturas elevadas solo pueden estarlo por radiacion de una estrella cercana o por fuerzas de marea de un planeta.
        Saludos.

    2. Supongo que se refiere a que la separación (diferenciación) de los distintos materiales de un objeto con poca masa y sólido no se pudo producir si no se hubieran fundido esos materiales, dándoles así movilidad. Como los objetos con poca masa no se pueden calentar mucho por la compresión que produce la gravedad, si tenen diferenciación debe ser porque se calentaron y fundieron gracias a la desintegración de elementos radiactivos con una vida media corta pero muy intensa.

  5. No acabo de ver el porque un exceso de materiales radioactivos en el núcleo acaba parando la dinamo de hierro y níquel. A mas calor este debería ser más fluido y moverse más rápido, ¿no?

    1. Buena pregunta: creo que se debe al límite de temperatura de Curie o punto de Curie: (temperatura por encima de la cual un cuerpo ferromagnético pierde su magnetismo, comportándose como un material puramente paramagnético).

      1. Creo que tiene más que ver con el hecho de que con altas producciones de calor, no hay núcleo sólido rodeado de núcleo líquido, lo cual es el motor de la dinamo, sino que todo es líquido… y, además, la diferencia de temperatura entre el núcleo líquido y el manto no es lo suficientemente grande como para que se dé la convección que hace falta para que la dinamo funcione…

        … vamos, según he entendido del artículo.

        A mí también me ha sorprendido el hecho.

        1. Correcto! Yo he entendido lo mismo…. pero (Pregunto desde mi total y absoluto desconocimiento) pasado un tiempo, no se podria enfriar el nucleo y volverse a solidificar?

          Mi pregunta es mas…. el tiempo, y su con su progresivo enfriamento, no resolveria ese problema en un momento dado?

          1. Sí, entiendo que sí: con el paso del tiempo (y dado que mayor temperatura también implica mayor actividad geológica y, por tanto, mayor vertido de calor al espacio) se acercaría a niveles de «isotopicidad» acordes con un doble núcleo y fuerzas convectivas.

            Pero, tal y como yo lo veo (igual me equivoco), estaríamos hablando de planetas muy viejos, de alrededor del doble de la existencia de la Tierra, para los cuáles, alrededor de la mitad de su existencia sería completamente abiótica (aunque, con gran actividad geológica, no creo que perdiesen mucha atmósfera sin el campo magnético, básicamente porque además partirían de atmósferas base más pesadas que la nuestra… ahí está Venus).

            También sería bueno que esos mundos estuviesen fuera de la ZH durante su vida caliente, y que la expansión de ésta hacia afuera les pillase cuando ya estuvieran entrando en su vida templada.

            Además, tendrían que ser mundos orbitando estrellas muy longevas, como enanas naranjas y rojas (porque una Tierra de ese tipo, que AHORA empezase a desarrollar campo magnético, tendría poca vida útil por delante… aunque otros tipos de mundos, quién sabe).

            Es un tema muy complejo, en el que nada es blanco o negro.

    2. Es, en efecto, sorprendente. El artículo no da suficientes pistas para los profanos en la materia (al fin y al cabo es un artículo científico y presupone que el lector ya está versado en la materia). Hay que recordar que para que la convección funcione el material que asciende debe estar más caliente que el material circundante. El problema es que el material, al ascender, se enfría por expansión adiabática, por lo que no siempre se dan las condiciones para la convección. Saludos.

  6. Habría también que pensar en el calentamiento por fuerzas de marea para esos cuerpos que orbitan cerca de enanas rojas, en sistemas planetarios muy apretados. Eso también podría ayudar.

  7. Últimamente se habla de que puede haber síntesis de elementos más pesados que el helio en los discos de acreción de los agujeros negros. Si esto ocurriera a gran escala ¿podría ser que la abundancia de los elementos radiactivos que tiene la Tierra fuera mucho más frecuente en el universo de lo que se pensaba, y con ello la probabilidad de vida como la nuestra?

  8. Fantásticos artículo nunca me vino a la cabeza que viviéramos en un reator nuclear natural 🤔
    Pd : se sabe si al final se lanzará este fin de semana la crew Drago misión 1 o se posterga ??

  9. «La tectónica de placas parece ser un método magnífico para enfriar un planeta como la Tierra»

    Esa frase me ha sorprendido. Yo siempre he creído que la tectónica de placas ralentiza el enfriamiento de nuestro planeta, ya que el motor de la tectónica de placas es la convección del manto, y este último fenómeno es el que le permitió a John Perry calcular una edad de la Tierra mucho mayor que la calculada previamente por Lord Kelvin. Movido seguramente por sus convicciones cristianas, Kelvin se obstinó en atribuirle a la nuestro planeta un enfriamiento muy rápido y por consiguiente una edad corta incompatible con la evolución darwiniana.

    Copio de la Wikipedia: «Kelvin no se dio cuenta de que la Tierra tenía un manto fluido sumamente viscoso, y que esto hacia que sus cálculos fueran erróneos. En 1895, John Perry utilizando un modelo de un manto convectivo y una corteza delgada, estimó que la edad de la Tierra estaba de 2000 a 3000 millones de años.​ Kelvin se mantuvo firme en su estimación de 100 millones de años, inclusive con posterioridad redujo su predicción a un valor de 20 millones de años.»

    1. A proposito de conceptos antiguos, me parece recordar que Verne cita a Kelvin en «Alrededor de la Luna» especificando los trillones de toneladas de carbon que deberian caer anualmente al Sol… ¡para mantenerlo funcionando!. Cuando lei eso por primera vez tenia 9 años… y me parecio muy razonable jaja

    2. La convección es una estupenda forma de transportar calor, de ahí que un mundo con tectónica de placas disipe calor con más eficiencia que si lo hiciera solo por conducción. Dicho de otra forma: al añadir un método extra de transportar calor evidentemente transportas más calor.

      Los cálculos que mencionas imagino que son producto de los rudimentarios métodos de la época (el estudio que menciona Daniel está modelado en 2D incluso en pleno siglo XXI), unido al desconocimiento de las características del manto terrestre, por no mencionar que la radiactividad era simplemente desconocida.

      Saludos

        1. Pelau, tu enlace respalda lo que yo digo, no lo que ha dicho Pedro. Traduzco del inglés: «la convección dentro de la Tierra permite que la temperatura en el manto superior permanezca alta por mucho más tiempo». Esto significa que la convección retrasa el enfriamiento «por mucho más tiempo». O sea, «exactamente» lo que yo he defendido.

          1. «He assumed that Earth had formed as a completely molten object, and determined the amount of time it would take for the near-surface temperature gradient to decrease to its present value.»

            «Él asumió que la Tierra se había formado como un objeto completamente fundido, y determinó la cantidad de tiempo que le tomaría al gradiente de temperatura cercano a la superficie disminuir a su valor actual.»

            Pasa que Kelvin usó sólo la conducción para sus cálculos, y sucede que la convección+conducción transporta calor hacia la superficie de modo más eficiente que sólo la conducción.

            Es decir, la convección+conducción hace que el calor del núcleo fluya más rápido hacia la superficie… con lo cual la superficie se mantiene caliente por más tiempo… a costa de que toda la masa planetaria se enfría más rápido al estar siendo radiado el calor hacia el espacio por una superficie más caliente.

            Pero claro, ahí entra en juego el otro factor: el planeta no se enfría tan rápido como debería porque la desintegración de radioisótopos genera calor.

          2. Gracias por la aclaración. La tectónica de placas es un método magnífico para calentar ‘la superficie’ de un planeta, pero por supuesto dicho calentamiento se produce a costa de enfriar la ‘masa total’ del planeta. Daniel se refería a esto último, mientras que yo pensaba en lo primero. De ahí mi confusión.

            El error de kelvin fue no querer tener en cuenta el tremendo poder de la convección para calentar la superficie de la Tierra.

  10. Creía que las fuerzas de marea de la Luna tenían un papel mucho más importante sobre las corrientes del material líquido interno ayudando a generar nuestro campo magnético.

  11. Muy fan de la astrofísica, montan un modelo (vale que dicen simplificado) y estiman que rangos de concentraciones de unos pocos elementos radiactivos pueden parar la dinámo magnética de un planeta entero, un planeta. Es complicado modelizar de forma precisa la dinámica de un sencillo dron, que puedes caracterizar de arriba a abajo, así que, salvando las distancias, figurate tu para caracterizar los mecanismos que gobiernan el nucleo de la tierra, olé por ellos, ejercicio teórico o no hay que ir a lo grande.

    Y para rematar usar la medida del europio del sol (u otra estrella) para tal vez estimar si el sistema tiene mucha concetración de estos elementos, y ya casi extrapolar si un planeta rocoso tendrá magnetoesfera, (¿zona de magnetoesferabilidad estelar!?) me parece la guinda a una muy memorable entrada.

  12. Muy interesante articulo, sobre todo porque he estado leyendo sobre geologia durante el precambrico, uno de los mas interesantes lei fue que posiblemente hubo un evento que cambio radicalmente la estructura interna del planeta, ese evento provoco un calentamiento mayor de las capas mas cercanas a la corteza, lo cual creo efusiones de lava muy calientes y en extremo fluidas llamadas komatitas (casi la fluidez del agua liquida), la gran mayoria de las komatitas estan restringidas en edad en las eras mas alla de los 2000 mda y de hecho estan asociadas a ciertos minerales como el niquel y el oro, ademas se cree que algunas estructuras en la Luna fueron formadas por ellas (las «rimas sinuosas»).

    1. Que interesante ! Y que bien suena esa rima con oro. 🙂

      Si hubiera en la Luna ….. ¿merecería el esfuerzo extraerlo teniendo en cuenta lo pesado que es y el Delta V necesario para traérselo a la Tierra?

      Como aprendiz de espaciotranstornado me pregunto inquieto.

  13. Esas figuras con la magnitud «producción de entropía» que indican esa persistencia o no de la dinamo, es lo espectacular; pero la ciencia no es espectáculo. Si queremos analizar seriamente este modelo «1D», hay que leerse el apéndice del artículo original.
    Yo supongo que los valores, (mantle bulk density = 4400 kg m^−3, reference viscosity = 2·10^21 Pa s, lower mantle viscosity factor f=20, reference temperature for the lower mantle = 4070 K, core thermal conductivity 50 W·m^−1·K^−1, 100 ppm potassium in the core, present-day mantle temperature of 1341º C, upper and lower mantle viscosities 1.3·10^21 & 1.6·10^22 Pa s, temperature-sensitivity of the viscosity = 0.01 K^−1, Bulk Silicate Earth concentrations of 260 ppm, 23 ppb & 85 ppb respectively for K, U & Th) que estos investigadores han fijado como referencia inicial, los habrán obtenido a base de suponer exotierras casi exactas nuestra Tierra. Pero dudo muchísimo ni que el 10% de los planetas extrasolares con similar tamaño y masa que la Tierra, estén compuestas exactamente como lo está nuestra Tierra.
    En fin, admitamos que una fracción indeterminada de todas las exotierras de nuestra galaxia, sí que puedan ser modelizadas con esos valores iniciales fijados. Aún bajo todo este supuesto (imaginando que todas esas incertidumbres no existieran), realmente, ¿este modelo funcionaría?. Pues la honesta respuesta es que no lo sabemos. La idea de que la mayor causa del calor interno de un planeta se deba a sus elementos radiactivos, es lógica … pero, ¿y si no?. Yo lo que seria y honestamente os digo (ante este tipo de modelos que no se pueden contrastar experimentalmente) es que hay que tomárselos como algo probable, nunca como una evidencia científica. Al fin y al cabo, cómo me van a asegurar los autores del artículo original que el planeta «C3PO» NO tiene dinamo (por ser 4Ga viejo y el Log de la fracción de elementos radiogénicos sea 1), y luego viajo yo hasta ese planeta y descubro que tiene un dinamo como una catedral que le da protección una cojonuda al viento de su estrella por razones fácilmente comprobables in situ.

      1. Exacto, los científicos están para debatir; cosa que se ha impedido, por ejemplo, con la manipulación política del cambio climático … otro modelo 1D, es el atmosférico radiativo-convectivo: Ts ≈ Te + Γ·He; con la temperatura media en superficie (Ts), temperatura radiante de la Tierra (Te), la altitud media a la que el flujo es emitido al espacio (He) y el Γ-lapse rate, fijado en: Γ ≈ 6.5 ºC/km entre la superficie y esa He.
        Bien, este modelo es bien sencillito: es algo lineal y hasta un niño de 6 años comprende que si la concentración del CO2 se dobla: ΔH0,e que se ha fijado a 150 m → ΔT0,s ≈ 150m·6.5K/km ≈ 1K. Es decir que ya tenemos el valor que deseábamos para ese parámetro de sensibilidad climática. ¿Hay algo cierto en toda esta simplificación que acabo de escribir?: NO, ya que, ¿por qué la naturaleza tiene necesariamente que seguir esa simplificación o esos patrones lineales?.
        Yo comprendo que si quisiéramos «concienciar» (es decir manipular) a la población no deberíamos modelizar las interacciones atmosféricas siguiendo patrones dados por la física de sistemas complejos. Más que nada, porque entonces las niñatas protestonas tendrían que estudiar, en vez de atravesar en un barco a diésel el atlántico para servir de ejemplo y que a tí se te caiga la cara de vergüenza cada vez que viajas en avión.

  14. Me gustaría desarrollar el dilema que ha planteado Daniel, pero desde el instante en que apareció la vida en la tierra hace aproximadamente 3.770 mil millones de años, según la Wikipedia.
    ¿Cuáles eran las condiciones geológicas en la tierra?
    ¿Cuáles eran las condiciones ambientales?
    ¿Tendrán importancia los isotopos radioactivos o las demás condiciones que creemos que se tienen que dar para que prospere la vida?
    En fin, solamente es un intento de ampliar el debate.
    Saludos a todos

Deja un comentario

Por Daniel Marín, publicado el 12 noviembre, 2020
Categoría(s): Astronomía • Exoplanetas