¿Por qué buscamos condiciones similares a la Tierra cuando buscamos vida en otros planetas?

Las condiciones similares a la Tierra son el único conjunto de condiciones que sabemos que en el pasado produjo vida. Esto explica por qué la búsqueda de vida generalmente es la búsqueda de condiciones similares a la tierra. Si encontramos un planeta con esas condiciones, entonces existe una alta probabilidad de que ese planeta también tenga la Tierra como la vida.

He aquí por qué las condiciones terrestres son tan vitales para la vida.

• Agua líquida : Esto es muy importante para que la vida comience y se mantenga. Si hay otro compuesto que es tan versátil, entonces eso también puede mantener la vida. Aunque todavía no hemos encontrado uno.

• El agua es un líquido en el que los componentes básicos de la vida pueden nadar / flotar e interactuar entre sí.
• El agua también es un excelente solvente que disuelve una gran cantidad de químicos y minerales. Este material disuelto puede servir como nutrientes para la vida, que generalmente se administra mediante un mecanismo a base de agua (a través de las paredes celulares para organismos unicelulares, a través de las paredes celulares de las raíces para las plantas y a través del torrente sanguíneo para los animales).
• El agua también es un buen aislante que flota cuando se congela. Esto significa que cuando un cuerpo de agua se somete a bajas temperaturas, las partes congeladas flotan y aíslan el resto del cuerpo de agua del frío, asegurando que no se congele, protegiendo así la vida en el interior.
• El agua también es muy estable químicamente, lo que significa que una vez creada, es probable que permanezca así durante mucho tiempo. El agua está compuesta de elementos relativamente simples y altamente disponibles, hidrógeno (el elemento más abundante en el universo) y oxígeno (el tercer elemento más abundante). Por lo tanto, los bloques de construcción de agua no son difíciles de sintetizar de forma natural y están disponibles fácilmente

• El sol es una sola estrella en lugar de ser parte de un sistema binario o de cualquier otro tipo. Esto aseguró una órbita no excéntrica y, por lo tanto, un sistema climático estable. Esto también garantiza órbitas estables para nuestros vecinos planetarios, por lo tanto, no hay riesgo de colisiones.
• El sol está lo suficientemente lejos del centro galáctico para evitar niveles locos de radiación.
• La presencia de Júpiter, un planeta gigantesco que atrae asteroides, cometas y otros cuerpos que de otro modo podrían haberse estrellado en la tierra.
• Tectónica de placas: en la Tierra, la tectónica de placas permitió a la Tierra ajustar un ciclo de carbono que sostiene el equilibrio climático del planeta.
• Un satélite enorme (la Luna) que estabiliza la inclinación del eje de la tierra y también contribuye a las mareas en la tierra.

Todas las condiciones mencionadas anteriormente juntas forman lo que se conoce como condiciones terrestres. Y teniendo en cuenta cuán críticos son cada uno de ellos para la vida, espero que ahora puedan entender por qué los científicos valoran las condiciones similares a la Tierra cuando buscan vida.

Refs / Fuentes:

¿Qué hace a la Tierra tan perfecta para la vida?

¿Cuáles son los requisitos para que la vida surja y sobreviva?

Abundancia de los elementos químicos – Wikipedia

Si bien parece divertido pensar en tipos extraños de especies, a los que se hace referencia en los círculos de ciencia ficción como BEM (monstruos con ojos de insecto), el hecho es que Carbon es una gran plataforma para construir varios tipos de moléculas.
Aparte del silicio, nada tiene la versatilidad de los bloques de construcción que usan C, H y O.

Una parte importante de la ciencia es lo que yo llamo “principio de humildad”. Esto significa que, cuando haces una pregunta, trata de averiguar qué hace que las condiciones locales sean promedio y comunes en lugar de lo que las hace únicas. Se humilde…

En otras palabras, no asuma que lo que se ve localmente (sistema solar, vida basada en carbono) es algo único o especial. Nosotros (y la vida como la nuestra) somos normales y comunes. Es probable que la mayor parte de la vida que encontramos en otros lugares tenga una base similar de carbono.
Definitivamente tendrán ojos, porque la mayoría de las estrellas dan una luz visible. Tendrán algo así como genes si procrean y evolucionan.

Incluso en la Tierra, el ojo ha evolucionado de forma independiente tres veces: tres diseños únicos y no relacionados, pero de forma y función son prácticamente lo mismo.

No es diferente a los algoritmos … Supongamos que hubiera civilizaciones alienígenas, ellos también tendrían que ordenar los números, y es inevitable que descubran el algoritmo Quicksort . No hay otra mejor manera, por lo que todos los que intenten clasificar convergerán con esa técnica.

Del mismo modo, la evolución está destinada a vagar en la química del carbono, el agua y el oxígeno con mucha facilidad. Este es un máximo local que probablemente sea muy atractivo en el espacio de fase evolutiva. Esta es una receta buena y fácil para la vida.

Los métodos utilizados actualmente para detectar exoplanetas hacen que sea muy difícil detectar planetas similares a la Tierra. Utilizan el tamaño del planeta que pasa por delante del inicio mientras orbita (lo que reduce momentáneamente el brillo de la estrella), o la gravedad del planeta (lo que hace que la estrella se tambalee mientras el planeta orbita). Estas técnicas funcionan mejor con planetas grandes y masivos, por lo que una gran cantidad de los planetas descubiertos hasta la fecha se parecen más a Júpiter o Saturno que a la Tierra. [1]

Detectar planetas similares a la Tierra es difícil porque son pequeños, y la llamada “zona de Ricitos de Oro” (la distancia desde una estrella donde la temperatura es tal que el agua líquida podría estar presente en la superficie del planeta) está muy cerca del estrella.

A pesar de estas dificultades, se han detectado muchos planetas que se cree que son “habitables”, a pesar de que la mayoría de ellos son significativamente más grandes que la Tierra (a menudo denominados “súper-Tierras”). [2]

Sin embargo, las técnicas están mejorando todo el tiempo, y con el lanzamiento del telescopio espacial James Webb), existe la esperanza de que podamos detectar planetas similares a la Tierra e incluso analizar sus atmósferas. [3]

1. xkcd: exoplanetas
2. El Catálogo de Exoplanetas Habitables – Laboratorio de Habitabilidad Planetaria @ UPR Arecibo
3. ¿Qué hará el telescopio espacial James Webb para la investigación de exoplanetas?

Una forma de pensarlo es la ecuación de Drake (extracto a continuación, la cita completa está en la ecuación de Drake).

La ecuación es una forma de pensar (aunque no sabemos lo suficiente para calcular) la posibilidad de vida inteligente en otros planetas. El punto de partida es que una de las pocas cosas que sabemos es que la vida puede surgir bajo las condiciones de la Tierra. A partir de ahí, puede descartar la posibilidad de que surja vida restando condiciones similares a la tierra.

Por supuesto, incluso si tuviéramos buenas estimaciones para todas las condiciones de la ecuación de Drake, podríamos estar subestimando enormemente, porque no estamos incluyendo la posibilidad de que surja vida en diferentes condiciones.

La ecuación de Drake es:
dónde:
N = el número de civilizaciones en nuestra galaxia con las cuales la comunicación por radio podría ser posible (es decir, que están en nuestro cono de luz pasado actual);
y
R * = la tasa promedio de formación de estrellas en nuestra galaxia fp = la fracción de esas estrellas que tienen planetas ne = la cantidad promedio de planetas que potencialmente pueden soportar vida por estrella que tiene planetas fl = la fracción de planetas que podrían soportar vida que realmente desarrolla la vida en algún punto fi = la fracción de planetas con vida que realmente desarrolla la vida inteligente (civilizaciones) fc = la fracción de civilizaciones que desarrollan una tecnología que libera signos detectables de su existencia en el espacio L = el período de tiempo para el cual tales civilizaciones liberan señales detectables en el espacio [8]

Creo que aquí se confunden dos cosas:

• La búsqueda de planetas extrasolares del mismo tamaño que la Tierra. Esto no es tanto para el estudio de las posibilidades extraterrestres, sino para ayudar a comprender cuán única es nuestra propia situación en este planeta. ¿Hay otros planetas que podrían soportar vida similar a la de la Tierra?
• La búsqueda de inteligencia extraterrestre (Búsqueda de inteligencia extraterrestre): esto no está vinculado a una biología en particular, sino a la suposición de que cualquier civilización suficientemente avanzada descubrirá las posibilidades de comunicación en torno a la comunicación electromagnética, y que podremos detectar tal señal. Estas podrían ser formas de vida basadas en silicio o metano, no importaría.

Hay alrededor de 10 ^ 21 estrellas en el universo (que es un 1 seguido de 21 ceros). Suponiendo que solo una de cada 10 ^ vigésimas estrellas tuviera un planeta cada vez en el que podría desarrollarse la vida, todavía son 1,000 de esos planetas. (Y las probabilidades de que solo una persona use un sombrero en cualquier parte del mundo son mucho más seguras de que solo 1 de cada 10 ^ 20 estrellas tienen planetas habitables. Ya tenemos un candidato, con solo unos cientos de estrellas estudiadas).

Dado que la vida parece inevitable, dadas las condiciones adecuadas, las probabilidades de que este planeta sea el único con vida en el universo son … bueno, hacen que “asombroso” parezca algo seguro. (El término fp en la ecuación original de Drake parecería ser tremendamente pesimista. Parecería acercarse a 1 – IOW, prácticamente todas las estrellas tienen un sistema planetario. Ne – el número de planetas similares a la Tierra en la galaxia de la Vía Láctea solo podría ser de hasta 40 mil millones.)

Entonces, ¿por qué la gente espera encontrar algún tipo de vida en otros planetas? Por la misma razón, un hombre que nunca se ha atragantado esperaría ahogarse si lo mantuviera bajo el agua durante 10 minutos. Sería completamente ilógico suponer que este es el único planeta en todo el universo con algún tipo de vida en él.

Estaba reflexionando sobre esta pregunta, hasta que leí algunas páginas sobre el ciclo de vida de las estrellas. La vida de una estrella comienza como una nube de hidrógeno, que inicialmente se fusiona para formar helio. Pero hacia el final de su vida, el carbono comienza a formarse. En muchas estrellas, el carbono, el oxígeno y el nitrógeno son los últimos productos de fusión, y en muchos otros van acompañados de hierro y silicio. La temperatura y presión extremadamente altas en una estrella posiblemente podrían dar como resultado síntesis química y síntesis abiogénica de compuestos biológicos.
Por lo tanto, tenía sentido para mí que las formas de vida hechas de estos elementos pudieran ser mucho más abundantes que las de otros elementos, y podría ser mucho más fácil encontrarlas. Después de todo, estamos hechos de polvo de estrellas.

Creo que es una falta de imaginación por parte de algunos investigadores que buscan la vida.

En ciencia ficción, los conceptos de la vida en entornos extraños han sido bien explorados por científicos que resultan ser buenos escritores de ficción. Vernor Vinge ha producido una interesante variedad de posibles seres vivos. Aún más lejos están mis dos novelas favoritas:
La Nube Negra describe una nube interestatal viva.
Dragon’s Egg describe en vivo en una estrella de neutrones.

James Lovelock, conocido por la hipótesis de Gaia, probablemente tenga el mejor criterio para usar si desea encontrar vida extraterrestre en todo el universo: busque lugares en el universo que no estén en equilibrio químico. Si ellos, como la Tierra, no se han asentado en un estado de equilibrio, entonces hay algo, como la vida, que les está provocando estados inestables. Esto puede ser un signo de vida.

Tampoco tiene que restringirse a la química. Cualquier propiedad física que tenga un equilibrio natural puede ser un punto de referencia para buscar vida. Si hay desequilibrio, busque por qué es así. La respuesta puede ser que hay vida que está causando este desequilibrio.

Una de las líneas más provocativas en la música rock fue escrita por Paul Kantner del Jefferson Airplane en la canción “Crown of Creation”: “La vida es cambio / Cómo se diferencia de las rocas”. El cambio provoca desequilibrio. Este es el signo más fundamental de la vida. Eso es lo que hay que buscar.

Hay dos grandes razones:

1. Si suponemos que la bioquímica de la vida puede ser SALVAJEMENTE diferente de la vida en la Tierra, entonces no tenemos idea de qué buscar. Podría haber algún tipo de forma de vida loca sin carbono en la luna, pero ¿cómo la detectaríamos? Si queremos decir que DEFINITIVAMENTE hay vida en otro lugar, entonces tenemos que poder demostrar que está viva.
2. La necesidad de que el agua líquida esté presente para que la vida evolucione parece ser primordial. El agua tiene algunas propiedades químicas muy singulares que lo convierten en un punto de partida adecuado. No conocemos ningún otro compuesto químico natural (o incluso artificial) que pueda proporcionar ese rango de propiedades necesarias. Del mismo modo, el carbono parece ser necesario porque es el único elemento que forma moléculas tan complicadas.

Entonces, la suposición de que la vida necesita agua líquida y carbono parece muy razonable … y ese es más o menos el único criterio que estamos usando actualmente en la búsqueda de planetas que podrían tener vida.

Sin embargo, tenemos que tener cuidado. Dos de los lugares más probables para buscar vida en nuestro Sistema Solar son los océanos atrapados bajo gruesas capas de hielo en las lunas de los gigantes gaseosos que están lejos de la “zona habitable” de nuestra estrella. La vida allí todavía requeriría agua líquida, pero la naturaleza de las fuerzas de marea de un gran planeta padre podría mantener el agua a temperaturas habitables a pesar de la distancia de la estrella madre.

Lamentablemente, nuestros enfoques para detectar exoplanetas no pueden decirnos razonablemente lo suficiente como para detectar lunas relativamente pequeñas que orbitan gigantes gaseosos … por lo que claramente estamos perdiendo oportunidades para encontrar vida en esos lugares.

Esto se debe a nuestra suposición general de que la vida, para sobrevivir, necesita pocos elementos básicos: agua, oxígeno y luz solar.

Estamos buscando planetas con condiciones similares a la Tierra, porque es más probable que encontremos algo que ya entendemos en cierta medida en comparación con algo que ni siquiera sabemos. Por ejemplo, podría haber especies en algún planeta que son totalmente diferentes a todas las formas de vida de la Tierra y podrían estar usando metano para su supervivencia. O tal vez ni siquiera usen ningún otro medio para sobrevivir, sino que sigan viviendo. Puede que ni siquiera tengan una estrella cerca para la luz. Incluso si nos encontramos con ellos, ¿cómo saber si son algún tipo de forma de vida o no?

La Tierra se encuentra en un lugar especial, llamado zona habitable circunestelar, también llamada zona Ricitos de Oro. Esta zona se compone de un sistema planeta-estrella que es capaz de tener una combinación similar a la Tierra de una distancia adecuada de una estrella, suficiente agua para la supervivencia y la existencia de vida y una superficie (o atmósfera) casi sólida. Entonces, nuestro enfoque, a partir de ahora, es encontrar características similares a la Tierra. Sin embargo, no podemos negar que podría haber algo de vida en otro lugar sin este tipo de características.

¿Quién dice que solo estamos buscando formas de vida similares a las nuestras? Recientemente, por ejemplo, la NASA encontró bacterias, en EARTH, que básicamente respiran arsénico (NASA Finds New Life (Actualizado)). Del mismo modo, una buena parte de la disciplina de la exobiología se dedica al estudio de diferentes tipos de bioquímica para
Sistemas vivientes.

De hecho, la posibilidad de formas de vida basadas en (o metabolizando) silicio, amoníaco, fluoruro de hidrógeno o METANO y otros hidrocarburos, como sugiere, se han estudiado y se ha encontrado algo viable.

Si desea llegar aún más lejos en una extremidad, consulte esta página de papel CIENTÍFICO en iop.org que avanza la hipótesis de que las formas de vida NO planetarias son posibles y potencialmente ya existen, estas formas de vida no planetarias son nubes de plasma cargadas capaz de autoorganizarse y replicarse (dos de las principales características de lo que llamamos “vida”).

Probablemente no conoceríamos esas formas de vida incluso si viéramos sus signos. Quiero decir, si dejamos caer un raver en un mundo así y una rana de metano saltara, lo veríamos, pero no tenemos esa opción, y no toda la vida sería tan descarada.
Otra posibilidad es que la vida extraterrestre sea inteligente y capaz de comunicarse. Eso hace un conjunto diferente de suposiciones, que lo que están usando para comunicarse es algo que podemos detectar, pero en eso se enfoca SETI. No asumen de dónde puede venir una señal, solo la escuchan.

Buscamos lo que sabemos. Es como el chico borracho que busca las llaves del auto que dejó caer en su estupor. Se arrastra de rodillas bajo la farola durante horas sin éxito. Cuando alguien le pregunta dónde dejó caer las llaves, dice “allá” y cuando se le pregunta por qué está mirando aquí, dice “porque aquí es donde está la luz”.

Creo que debemos mirar dónde puede estar la vida, no donde la vimos por última vez. La vida puede estar en cualquier lugar donde la energía proporcione una interfaz entre el caos y el orden. Esta puede ser la superficie de cualquier planeta. Podría estar en el núcleo sólido bajo la atmósfera de Júpiter. Podría estar en cualquier objeto que contenga elementos radiactivos.

Necesitamos proporcionar nuestra propia luz para buscar en todos los lugares donde podría estar la vida.

Estamos impulsados ​​por lo que conocemos como “vida”, y sabemos a través de la investigación científica que ciertas condiciones deben cumplirse absolutamente para que la “vida” tal como la definimos sea posible.

También podría haber un conjunto de elementos completamente diferente en algún otro cuerpo, lo que podría alterar esta comprensión considerablemente. Pero teniendo en cuenta que sabemos que nuestros orígenes provienen de alguna parte de un cosmos en expansión, es más probable que busquemos condiciones similares en lugar de imaginarias, al menos por el momento.

Ni siquiera hemos tenido mucho éxito al mirar tan cerca de nosotros en nuestro propio sistema solar, y ni siquiera hemos ido a todas partes en nuestra propia galaxia, por lo que si existen otras realidades que son completamente extrañas para nosotros, la búsqueda de eso estará bien en el futuro, no en el corto plazo.

Maravillosa pregunta No deberíamos, pero debido a la física, deberíamos esperar que se propaguen tipos de cuerpo similares en ciertos entornos.
Lo que significa que, en mundos de alta gravedad, esperaríamos tipos de cuerpo más cortos y fuertemente construidos. En el mundo de menor gravedad, se esperarían formas más altas y más delgadas.

Todo esto se basa en la vida que conocemos. Pero, con un punto de datos de uno, quién realmente puede saber.

No sé si ese sea necesariamente el caso, pero buscar vida extraterrestre en los planetas más parecidos a la Tierra puede tener algún mérito, ya que podríamos identificarlo si lo viéramos. La única vida que podemos estar seguros de reconocer es personas y animales basados ​​en el carbono similares a los que hay aquí en la Tierra.

Una estimación de las diferentes variedades de vida en la Tierra predice un total de 8,7 millones de especies animales (vida eucariota, sin incluir plantas o muchos microorganismos) y el 80% de esas 8,7 millones de especies aún no se han “descubierto” o catalogado. Desde esa perspectiva, parece más improbable (al menos por intuición humana) que la Tierra sea el único lugar donde existen los 8,7 millones de formas de vida en el universo.

Básicamente, porque creemos que las condiciones de vida, tal como la conocemos, tienen más probabilidades de existir en tales mundos. También porque, hasta ahora, no hemos descubierto evidencia de ningún otro tipo de vida en ningún otro mundo a diferencia de la Tierra. Esto no significa que tal vida no exista. Solo que las probabilidades de descubrir la vida tal como la conocemos es más probable en mundos de agua líquida más como la Tierra. Y dado que solo hay mucho dinero disponible para esta investigación, se considera mejor gastarlo donde probablemente pueda resultar positivo.

Porque tenemos, en general, una idea bastante buena sobre las condiciones que han permitido que la vida prospere en la Tierra. Si vemos esas condiciones en otro planeta, podemos estar bastante seguros de que la vida es posible allí. Aunque hemos encontrado vida en condiciones bastante extremas en la Tierra, cuanto más extremas son las condiciones en otro planeta, menos seguros estamos de que la vida pueda existir.

La gran pregunta que aún no podemos responder es qué tan común es la vida. Si vemos evidencia de vida en Marte (incluso en el pasado) o en Europa, supondríamos que la vida ocurre con bastante facilidad y sospecharíamos que cualquier lugar que pueda albergar vida de algún tipo probablemente lo hará. Si los lugares que tienen la mejor oportunidad de tener vida no, entonces tenemos que considerar que tal vez la vida es realmente rara.

Una característica de la Tierra que no hemos visto en otros lugares es nuestra atmósfera extrañamente fuera de equilibrio. Hay demasiado metano, por ejemplo, para una atmósfera con tanto oxígeno. De hecho, hay demasiado oxígeno. La atmósfera de cualquier planeta tan antiguo como la Tierra debería estar en equilibrio químico. El hecho de que no lo sea es una forma de determinar no solo que la vida existe aquí sino que hay suficiente para alterar radicalmente la química de la atmósfera. Probablemente sea una buena apuesta que otros planetas y lunas en nuestro sistema solar no estén tan saturados de vida como la Tierra porque no vemos cambios similares en sus atmósferas.

Si detectamos un exoplaneta con una atmósfera fuera de control similar a la de la Tierra, sería una buena suposición de que allí había una vida generalizada. No es 100% seguro, pero ciertamente es una sospecha muy fuerte.

Porque sabemos que al menos estas condiciones producirán vida, ya que hemos realizado una amplia investigación sobre la evolución y las ciencias de la Tierra.

No sabemos cuáles podrían ser otras condiciones que pueden llevar a la vida en otros planetas. Entonces, encontrar un planeta similar da una buena oportunidad de encontrar vida.

Además, ¡podría hacernos sentir cómodos encontrar formas de vida similares a la Tierra en lugar de terroríficos extraterrestres que evolucionaron en la región infrarroja y nos persiguieron como depredadores!