Área de Astronomía- DIFUS Curso Básico de Astronomía Vida en el Universo II Condiciones en el MIE

Transcripción

1 Área de Astronomía- DIFUS Curso Básico de Astronomía Vida en el Universo II Condiciones en el MIE Pablo A. Loera G.

2 Qué se necesita? Las condiciones para que surja la vida son las condiciones para que se formen moléculas orgánicas suficientemente complejas como para poder reproducirse he iniciar el proceso de selección natural. Para esto necesitamos las siguientes condiciones ambientales: 2

3 Materiales orgánicos simples en abundancia. Un lugar estable y grande donde se realicen experimentos naturales. Energía del medio ambiente para producir reacciones químicas. Un medio para que se diluyan los materiales básicos sin ser destruidos. Protección contra cambios bruscos en las 3 condiciones ambientales.

4 Astronómicamente hablando estas condiciones implican un planeta con superficie sólida, abundante agua que se mantenga en estado líquido y que este orbitando una estrella que sea longeva y de alta metalicidad. Esto implica que estaríamos hablando de un planeta como la Tierra, Venus o Marte. 4

5 Metalicidad Los materiales mas básicos se forman dentro de las estrellas. Estos son expulsados al morir la estrella. Estos elementos son: C, O, N, Si, Fe y otros de menor importancia. 5

6 Formación de moléculas en el MIE ( moleculares (nubes La formación de moléculas orgánicas detectadas en el Medio Inter-Estelar se lleva a cabo en la superficie de granos de polvo. Los materiales son obtenidos del medio (por la acción de la gravedad y la atracción eletrostática) y la energía de las estrellas cercanas. 6

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12 Grano de polvo típico 12

13 Después de ser creados en las estrellas, estos elementos se combinan en nubes moleculares, donde forman moléculas simples. Algunas moléculas encontradas en nubes moléculares son: PN OH CS CH SiS CH+ catión metilidino NS nitrogen sulfide nitruro de fósforo radical oxidrilo monosulfuro de carbono radical metilidino silicon sulfide 13

14 CO CP CO+ HF SiO Hcl SO NH SO+ NaCl NO Kcl PO AlF CN AlCl SiN monóxido de carbono cation monóxido de carbono Floruro de hidrogeno monoxido de silicio Cloruro de hidrogeno monoxido de azufre cation monoxido de azufre cloruro de sodio Oxido Nitrico Cloruro de potacio monoxido de fosforo cyanogen radical silicon nitride 14

15 Estas moléculas son las mas simples de una lista que pasa de 100! Se han llegado a detectar bencenos, azucares, alcoholes e inclusive amino acidos!! 15

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20 Después de formarse en la nube molecular, estas moléculas formaron cometas y otros cuerpos. Algunos de estos cometas chocaron contra la Tierra. 20

21 Después de formarse las proteínas estas tenían que sobrevivir suficiente tiempo como para poder reproducirse. Las condiciones de La Tierra así lo permitieron. Cuales eran estas condiciones? Presencia de océanos grandes ( estable Una órbita estable (temperatura Abundante materia prima 21

22 Un factor importante, fue la presencia de actividad volcánica, lo que promovió el ciclo del carbono. Este mantiene un nivel de CO 2 adecuado en la atmósfera funcionando de regulador de temperatura. Ocasionando que un planeta sea habitable más tiempo y en órbitas mas variadas. 22

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25 Aparte de las propiedades del planeta, este debe estar dezona laen Habitabilidad de su estrella 25

26 Diferentes Ecosferas 26

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29 Existe también una Zona de Habitabilidad alrededor de la galaxia. Esta se debe a la metalicidad, niveles de radiación y población estelar. 29

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31 Tiempo para la vida 31

32 Tiempo para la vida 32

33 Tiempo para la vida 33

34 Sobre la complejidad de la vida en la Tierra

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40 Ecuación de Drake

41 Probabilidad de encontrar vida En 1961 Frank Drake, quien condujo el primer proyecto científico de búsqueda de inteligencia extraterrestre, produjo una ecuación para calcular el número de civilizaciones que existen en un momento dado en la galaxia: N=R* x f p x n a x f v x f i x f t x D

42 N es la cantidad total de civilizaciones comunicativas R* número de estrellas adecuadas que se forman en la galaxia por unidad de tiempo f p fracción de estas estrellas alrededor de las cuales se forman planetas n a número de planetas que son adecuados para la vida por sistema f v fracción de los planetas en los cuales la vida evoluciona f i fracción de planetas con vida en los cuales surge al menos una especie inteligente (aprox. relacion entre el total de especies y la cantidad de ellas que son inteligentes Te/I) f t fracción de estos casos en los que surge una civilización tecnológica D es el tiempo que sobrevive tal civilización

43 Ritmo de formación de estrellas adecuadas, es decir en la región correcta de la galaxia y que sean de la longevidad adecuada para mantener la vida. Según estudios del telescopio Hubble, el número es de aproximadamente 2 estrellas por año. R* 2 N=2 (cantidad de estrellas adecuadas que nacen al año)

44 Fracción de estas estrellas alrededor de las cuales se forman planetas. Según estudios estadísticos hechos desde los 90s, la fracción es aproximadamente la mitad. R* x f p 2 x.5 N=2 x.5=1 (número de sistemas planetarios adecuados formados por año)

45 Cantidad de cuerpos adecuados por sistema planetario. Tomando como ejemplo al sistema solar y si contamos como adecuados a la Tierra, Marte, Europa y Titán serían 4 R* x f p x n a 2 x 0.5 x 4 N=2 x 0.5 x 4 =4 (número de cuerpos adecuados que se forman por año)

46 Fracción de tales cuerpos en los que la vida evoluciona. Tomando como ejemplo al sistema solar tendríamos que solo uno de cuatro cuerpos adecuados llegan a tener vida. R* x f p x n a x f v 2 x 0.5 x 4 x 0.25 N=2 x 0.5 x 4 x 0.25=1 (número de mundos donde surge la vida al año)

47 Fracción de tales casos donde surge al menos una especie inteligente. De las miles de millones de especies que han existido en la Tierra se podrían considerar a los Humanos, Nendertales, chimpanc s, delfines, ballenas y pulpos como dotados de cierta inteligencia. Pero es inválido extrapolar este número al resto de la galaxia. R* x f p x n a x f v x f i 2 x 0.5 x 4 x 0.25 x? N=2 x 0.5 x 4 x 0.25 x? =? (número de mundos donde surge la inteligencia por año)

48 Fracción de tales casos donde se desarrolla una civilización. Entre las especies inteligentes solo los Humanos, Nendertales y Chimpanc s han llegado a modificar su ambiente para fabricar herramientas. Y solo los humanos han desarrollado tecnología avanzada. Al igual que el caso anterior no podemos extrapolar. R* x f p x n a x f v x f i x f t 2 x 0.5 x 4 x 0.25 x? x? N=2 x 0.5 x 4 x 0.25 x? x? =?? (número de mundos donde surge alguna civilización (al año))

49 Tiempo que dura tal civilización. Seamos realistas, no sabemos si vamos a durar otro siglo, que vamos decir de otros? Al igual que el caso anterior no podemos extrapolar (espero). R* x f p x n a x f v x f i x f t x D 2 x 0.5 x 4 x 0.25 x? x? x? N=2 x 0.5 x 4 x 0.25 x? x? =??? (número de civilizaciones en la galaxia)

50 Estimación del total histórico de especies en la Tierra Total Macroscopico (Nature) Proporcion macro/micro(woloz) Total hoy Proporcion Extintas/actuales(Gould) Total

51 Como de todas las especies ha surgido 1 intelitecnologica, el resultado es: 1/10 19 = 10-19

52 El total de galaxias en el universo es estimado en aprox(hstsi): 10 11

53 Por lo tanto el resultado es: x = 10-8 o civilizaciones comunicativas en el universo.

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