CIENCIA

La vida compleja puede ser mucho más rara en el universo de lo que se pensaba

Una de las cuestiones más fundamentales en la búsqueda de vida extraterrestre es también la más básica. En palabras de Enrico Fermi: “¿Pero dónde están todos?” Científicos de muchas disciplinas han considerado la cuestión de dónde y cómo podría surgir la vida inteligente en otras partes del universo. Un nuevo estudio sugiere que la vida extraterrestre compleja, el tipo de vida con la que algún día podríamos encontrarnos y potencialmente comunicarnos, podría estar presente en muchos menos mundos de lo que se pensaba anteriormente, debido a la presencia tóxica de tanto CO2 en ciertos planetas que de otro modo se encuentran dentro de la Zona Habitable (HZ) de sus respectivas estrellas.

El argumento, en términos generales, es que el CO2 Los niveles requeridos para mantener agua líquida en un planeta hacia el borde exterior del HZ de su estrella podrían ser demasiado altos para que la vida compleja sobreviva en su superficie.

Vida en la Tierra Primitiva

No soy biólogo, pero tengo la suerte de conocer a uno. Jessica Hall acordó salir del retiro de ET y verificar los hechos.

Antes de sumergirnos en el meollo de este artículo, hay algunas cosas útiles que debe saber sobre el surgimiento de la vida en la Tierra. Es increíblemente viejo. La primera evidencia indiscutible de vida en la Tierra tiene tres mil millones de años. Puede existir evidencia de vida desde hace 4.200 millones de años, pero estos hallazgos aún son controvertidos. Independientemente, la vida surgió en la Tierra relativamente temprano en la existencia del planeta.

Sin embargo, durante la mayor parte de la vida útil de nuestro planeta, la vida que sustentaba eran organismos unicelulares simples sin núcleo. La vida multicelular solo aparece en el registro fósil hace 600 millones de años. Si usamos el punto 3B (3.5B y 3.8B también se han propuesto como fechas para la vida más temprana), eso significa que nuestro planeta ha albergado vida durante aproximadamente el 66 por ciento de su propia existencia. Para el 80 por ciento de ese tiempo, la vida en la Tierra era estrictamente unicelular.

Las discusiones sobre por qué y cómo los organismos de la Tierra dieron el salto de unicelulares a multicelulares son de gran interés para los científicos de múltiples disciplinas. En muchos casos, los cambios dramáticos en el tipo de vida que vive en la Tierra están vinculados a cambios en su clima, atmósfera y procesos geológicos activos. El Gran Evento de Oxigenación, en el que el oxígeno reemplazó al metano, fue uno de esos eventos transformadores que reformó para siempre el tipo de vida que podría vivir en este planeta (y, de paso, provocó una era de hielo conocida como la glaciación huroniana que casi ha congelado el planeta. ).

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Las líneas negras muestran el espacio convencional. El área azul muestra el rango a varios niveles de presión de CO2 que van desde 0,1 bar a 1 bar. A ciertas temperaturas, los efectos fotoquímicos “pueden aumentar la vida útil del CO por encima de los límites permitidos a corto plazo para los seres humanos” en el IHZ. Esto se muestra en marrón. Imagen de iopscience.

La idea de que las concentraciones de gas atmosférico podrían afectar los tipos de vida que viven en un planeta, en otras palabras, está bien respaldada en nuestra propia investigación sobre la Tierra. Lo que estos investigadores han notado en particular es que prácticamente toda la vida en la Tierra está espectacularmente mal adaptada para vivir con altos niveles de CO2 requerido en la atmósfera para hacer habitable un planeta si dicho planeta está en el borde de la zona habitable de su estrella. Otros gases de efecto invernadero además del CO2 teóricamente podría funcionar, pero CO2 es lo que espera obtener si tiene una atmósfera de oxígeno en primer lugar, y resulta que el oxígeno es el gas que esperaríamos que requiera la vida más compleja. Desde el papel:

La oxidación metabólica de la materia orgánica con O2 produce significativamente más energía libre que cualquier otro proceso respiratorio plausible, y el O2 es el único oxidante de alto potencial lo suficientemente estable para acumularse en las atmósferas planetarias (Catling et al. 2005). Como resultado, es probable que la centralidad del O2 molecular en el surgimiento y expansión de una biosfera compleja en la Tierra sea un fenómeno general (Catling et al. 2005).

Los investigadores realizaron cálculos sofisticados para estimar la abundancia relativa probable de CO2 en varios planetas detectados alrededor de sus estrellas anfitrionas. En muchos casos, los niveles de dióxido de carbono en estos planetas serían varios órdenes de magnitud más altos de lo que cualquier forma de vida conocida en la Tierra es capaz de tolerar. Las químicas alternativas propuestas que consideraron no cumplieron con todos los requisitos que actualmente se consideran necesarios para que evolucione la vida compleja.

El resultado final de esto puede ser que la zona habitable para que evolucione la vida compleja podría ser mucho más pequeña de lo que se pensaba anteriormente. Esto no excluiría la evolución de una vida más simple utilizando químicas alternativas, y los autores reconocen fácilmente que no, no lo sabremos con certeza hasta que hayamos avanzado mucho más allá de nuestro nivel actual de tecnología. Pero sí sugiere que la zona habitable de una estrella, típicamente definida como el rango de temperatura que permite que el agua líquida esté presente en la superficie, puede no ser una métrica particularmente útil. Puede ser que, si bien la vida simple todavía puede sobrevivir en tales mundos, las formas de vida más complejas requieren condiciones que son mucho más raras en el universo.

Imagen destacada: ESO / M. Kornmesser CC BY 4.0

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