Vida extraterrestre i on trobar-los

Segurament ho farem, dins d’aquest mil·lenni.

Hi havia una vegada una roca solitària a la deriva a l’espai al voltant d’una estrella ordinària. Algú va decidir sembrar-la amb una molècula autoreplicant i prendre vacances durant un temps i tornar més tard a aquest lloc poc interessant. Però mai no van tornar, però em pregunto com reaccionarien per rebre més de 8.500.000 tipus d'entitats autosostenibles, cadascuna amb alguna cosa especial i únic.

Hi havia una vegada, fa aproximadament 4.600 milions d’anys. Per molt que m'agradaria creure que aquesta història és certa i que algun dia "tornaran", la veritat és probablement diferent.

Si algú em preguntés: "Quines són les dues coses més extraordinàries i inquietants per a vosaltres?", La meva resposta sens dubte seria, la immensitat d'aquest univers i la diversitat de la vida a la Terra. Innombrables nits mirant el cel i infinitat de dies observant la natura, encara no hi ha respostes concloents.

Què som? On va començar tot?

Segons la nostra comprensió actual, el nostre univers té uns 13.8 mil milions d’anys d’antiguitat. És un ecosistema molt antic, ple de moments històrics, però, sobretot, en la totalitat de la seva existència, hi ha un esdeveniment destacable que destaca i meravella els científics fins a l'actualitat, l'origen de la vida.

És gairebé com si l'univers creés vida per definir-se.

Avui vull fer una pregunta inevitable,

"Estem realment sols?"

No em posaré a demanar una resposta definitiva al final d’aquest article.

Per solucionar-ho, primer hem d’entendre com va néixer la vida i què la va fer prosperar tal com la coneixem avui. Si coneixem la part 'què', sabrem on buscar-la.

En realitat som un pas endavant en la nostra cerca. Tenim una Terra, un planeta sencer ple d’éssers vius que ens demostren les condicions necessàries perquè la vida floreixi. Un fet impressionant del nostre planeta és que la vida és a tot arreu on la mirem. Els extrems més profunds dels oceans on fins i tot la llum solar no pot penetrar, bullint guèisers naturals i zones al voltant dels volcans actius, congelant les regions polars: la vida és a tot arreu.

La idea és senzilla: “Si passés una vegada, és molt probable que torni a passar. Al cap i a la fi, a l’univers li agrada la periodicitat ”.

Anem ara a la recerca d’un tresor interestel·lar per trobar un lloc en un altre lloc que podríem anomenar a casa algun dia. Algun temps, podríem trobar la vida en forma de microbis, però trobar una vida intel·ligent és un problema real. Limitem la nostra cerca d’un lloc on puguem sobreviure de la manera que ho fem aquí. Aquest lloc tindria molt probablement el tipus de vida que sabem que existeix, les formes de vida basades en el carboni. També estem limitant la nostra recerca a la galàxia Via Làctia.

Després de reflexionar una estona, teniu una llista dels filtres prerequisits amb els que he elaborat per restringir la cerca.

✔ Filtre 1: Una estrella i un planeta rocós

Una estrella ardent (Font de la imatge: Tenor)

El Sol és la principal font d’energia durant la majoria de la vida a la Terra, directa o indirectament. Algunes formes de vida poden sostenir-se independentment de l'existència d'una estrella, però a una escala més gran i complexa, necessitem definitivament l'energia d'una estrella. Fins fa poc, els científics no estaven segurs de si el nostre sistema solar era “L’Una” o el que hi havia entre molts. Amb la recent conclusió de la missió Kepler, aquests dubtes s’han posat en repòs. Ara podem afirmar amb seguretat que gairebé totes les altres estrelles que hi ha a fora tenen un sistema planetari al seu voltant, és a dir, hi ha més planetes que estrelles a la nostra galàxia. Limitem la nostra cerca als planetes que orbiten estrelles semblants al Sol, ja que sabem amb certesa que una estrella pot proporcionar condicions adequades per a la vida.

Aquí hi ha una intuïció senzilla. Si existís una estrella en altres llocs gairebé de mida i edat similars al Sol, també hi hauria un sistema planetari similar al seu voltant? Quina és la probabilitat que un sistema d’aquest tipus també tingui un planeta semblant a la Terra i que la vida hagués evolucionat allà com ho feia aquí?

Les característiques bàsiques d’un potencial bessó solar són les següents:

  • Hauria de ser una estrella de seqüència principal de tipus G, és a dir, una estrella (essencialment com un sol) de mida similar al Sol i que fusiona hidrogen amb heli, i continuarà fent-ho durant uns 10 mil milions d’anys fins que s’acabi. de combustible i després expandir-se en un gegant vermell només per acabar amb les seves capes exteriors fins a convertir-se en una nana blanca.
  • La seva temperatura superficial hauria de ser d’uns 5700 K i l’edat hauria d’aproximar els 4.600 milions d’anys, donant temps suficient perquè la vida intel·ligent (com la coneixem) evolucioni.
  • Hauria de tenir una metal·licitat similar a la del Sol. Es tracta d’una mesura de diversos elements dins d’una estrella que són més pesats que l’hidrogen o l’heli. El que fa d'aquesta propietat interessant és que pot indicar indirectament si i quin tipus d'exoplanetes pot tenir el sistema estrella. Les estrelles amb major metalicitat poden tenir gegants de gas i planetes rocosos al seu voltant. Es pot estimar que una estrella amb una metal·lització similar a la del Sol pot tenir tipus de planetes similars al seu voltant.

Si es filtren les dades actuals d’estrels observades, tenim molts bons candidats propers a bessons solars. Ens tornarem a trobar aviat, però ara anem a considerar altres criteris considerats.

✔ Filtre 2: Aigua líquida

Gotetes d’aigua líquida (Font de la imatge: Reddit)

Un bon dia, dos àtoms d'hidrogen es van unir a un àtom d'oxigen, de manera que es va crear l'elixir de la vida. L’aigua és per excel·lència per a la nostra supervivència. Un humà mitjà no durarà més d’una setmana sense ell.

La distància amb una estrella a la qual la temperatura és perfecta perquè existeixi aigua líquida sovint es denomina Zona Goldilocks. L’ideal seria que la temperatura superficial hagi d’estar entre -15 a uns 70 graus centígrads. El nostre objectiu es centra en els planetes que es troben en aquesta zona de la seva estrella progenitora. A partir de les dades de Kepler, els astrònoms calculen que hi ha fins a 11 mil milions de planetes de la Terra que orbiten les seves estrelles matrius dins de la zona Goldilocks.

✔ Filtre 3: Composició atmosfèrica

Les llums del nord es formen quan les partícules carregades interactuen amb la nostra atmosfera.

Necessitem oxigen per al metabolisme i una capa d’ozó per protegir la vida dels raigs nocius del Sol. La pressió i la composició han de ser justes per ajudar-nos a sobreviure i prosperar. També necessitem l’efecte hivernacle sense el qual la Terra hauria estat molt més fresca. Si bé existeixen diverses formes de vida en condicions més dures, restringim-nos en aquesta cerca.

Si us pregunteu com podem comprendre l'atmosfera d'un exoplaneta que es troba a uns anys llum de distància, tenim un mètode senzill però eficaç. Observant l'espectre de la llum d'una estrella que també travessa l'atmosfera de l'exoplaneta, podem assenyalar els elements presents en ella. Els àtoms i les molècules, en general, absorbeixen determinades longituds d’ona de la llum (això és específic per a un element, per tant s’assembla més a l’empremta d’aquest element). En les nostres observacions espectrals, aquestes longituds d'ona de la llum no seran indicades per la seva presència a l'atmosfera de l'exoplaneta.

✔ Filtre 4: un camp magnètic

El camp magnètic terrestre que ens protegeix del vent solar (Font de la imatge: NASA)

La presència d’un camp magnètic té una forta correlació amb moltes coses. Per exemple, considerem la nostra segona casa potencial, Mart. La seva atmosfera és molt més fina (aproximadament 100 vegades) que la terrestre. Tot i que es troba dins de la zona Goldilocks, gairebé no hi ha aigua líquida a la superfície. No en va, tampoc hi ha rastre de vida. La Terra, en canvi, prospera amb la vida. Una diferència diferenciada és l'absència d'un camp magnètic fort a Mart.

Segons la nostra comprensió actual, el camp magnètic d’un planeta no només l’ajuda a retenir l’atmosfera fins a cert punt, sinó que també ens protegeix dels vents solars i d’altres partícules carregades d’alta energia desviant-los.

✔ Filtre 5: Distància del Centre Galàctic

Si heu pensat estar a la zona Goldilocks d'una estrella hauria de ser suficient, us heu equivocat. El sistema estrella també ha d'estar present en la que es coneix com a "Zona habitable galàctica". Aquestes són les àrees d'una galàxia on la vida té les majors possibilitats de sosteniment. L’ideal és que es trobi a una distància còmoda del centre galàctic i no a prop de cap supernova o d’altres esdeveniments estel·lars violents que puguin suposar l’amenaça d’extinció. La Terra es troba en un lloc com aquest amb un barri còsmic relativament pacífic.

Aquesta és la zona habitable galàctica de la Via Làctia, tal com preveia Lineweaver et al (2004).

✔ Filtre 6: Altres factors diversos

Hi ha diversos altres factors que poden tenir algun efecte sobre l'evolució de la vida. La Terra és l’únic planeta conegut per acollir la vida, però no és així. La Terra també és l'única que té tectònica de plaques (hi ha hagut algunes observacions que indiquen una activitat similar a la lluna de Júpiter, Europa). Ajuden a mantenir una temperatura estable al planeta. Això fa pensar que la tectònica de plaques pot ser fonamental perquè existeixi la vida, però els científics sostenen que pot no ser una necessitat absoluta.

Una altra consideració és la presència dels anomenats "bons Jupiters" al sistema. Els gegants de gas, com Júpiter, que es troben en una òrbita més allunyada de l'estrella matriu, poden tenir un paper important en desviar els asteroides massius d'un curs de col·lisió cap als planetes rocosos interiors. Això podria ajudar a prevenir les extincions massives donant temps suficient per a què evolucioni la vida intel·ligent.

Si bé l’origen de la vida a la Terra sembla ser el resultat d’una sèrie d’esdeveniments orquestrats massa bons per a ser una simple coincidència, el que em fa pensar que no és únic és la mida insondable d’aquest univers. Els sistemes i planetes estrella que satisfan tots els criteris anteriors tenen molt bones possibilitats d’haver evolucionat a la vida extraterrestre. Tenint en compte números enormes com 11.000 milions de planetes semblants a la Terra, sembla plausible que alguns d’ells hagin de tenir una vida intel·ligent, però alguna cosa és estrany.

Hi ha massa possibilitats perquè no estiguem sols. Un petit encetament cap a uns quants milions d’anys hauria d’haver generat una civilització avançada tecnològicament que ja hauria pogut explorar la nostra galàxia. i, tanmateix, allà on mirem l’espai, gairebé no hi ha bio-signatures tecnològiques, només un silenci profund, un buit de foscor. Les reclamacions d'una altra manera gairebé sempre es rebutgen com a falses alarmes. Aquesta és essencialment la paradoxa de Fermi. Just on és tothom?

Abans de seguir endavant, primer estimem com hauria de ser la vida comuna, estadísticament parlant. Això es pot trobar mitjançant la famosa equació de Drake:

Font: Viquipèdia

No tenim valors exactes per a aquests paràmetres, però dues estimacions contrastades ens diuen que, estem tots sols o hi ha més de 15.600.000 civilitzacions dins de la nostra galàxia. Es tracta de qualsevol lloc o de qualsevol lloc. No hi ha entrants.

Més a prop de la veritat que mai, és hora d’explorar l’univers utilitzant les dades que tenim (en el moment d’escriure aquest article).

Tornant a la discussió sobre les estrelles similars al Sol, fins ara hem identificat setze candidats propers a bessons, dels quals cinc d’ells han confirmat exoplanetes orbitant-los. Però no aconseguiu que les vostres esperances siguin altes. L’univers sempre té una mica de màniga per trencar les nostres expectatives.

Una d'aquestes estrelles, la HD 164595 té un planeta (anomenat HD 164595b) almenys 16 vegades més massiu que la Terra orbitant-la cada 40 dies. Se suposa que és similar a Neptú i probablement no pot sostenir la vida, però, interessantment, al maig del 2015, els astrònoms van detectar un senyal de ràdio peculiar que provenia d'aquesta direcció. Alguns estaven entusiasmats que pogués ser d’origen aliè, però no hi havia cap altra evidència i observacions que rebutjaven aquesta afirmació.

Es va trobar que una altra estrella anomenada HD 98649 tenia un planeta orbitant-lo en una òrbita estranya. Pot ser que sigui una casa probable per a la vida, però hi ha millors esperances a uns 2700 anys llum. Aquí es troba YBP 1194, un dels millors bessons solars trobats fins ara. Tanmateix, aquesta estrella forma part d’un grup d’estrelles més gran, a diferència del Sol, però hi ha un exoplaneta orbitant-lo que indica que poden ser comuns fins i tot entre els cúmuls d’estrelles. Es calcula que aquest fet és 100 vegades més gran que la Terra i òrbites sorprenentment properes a la seva estrella. Això posa un signe d'interrogació sobre l'habitabilitat d'aquest sistema, fins i tot si hi havia altres planetes no descoberts a la zona Goldilocks de l'estrella.

El sistema planetari d'un altre bessó solar HIP 11915 és molt més emocionant. Hem confirmat que un gegant de gas de la mida de Júpiter orbita aquesta estrella i, més interessant, gairebé a la mateixa distància que Júpiter es troba amb el nostre Sol. Això fa pensar en la presència de planetes rocosos interiors al sistema, un dels quals podria semblar a la Terra. Els científics prediuen que això podria ser molt bé el Sistema Solar 2.0. Cal confirmar el mateix que cal fer més observacions.

Estalviant el millor per a l'últim, tenim l'estrella Kepler-452 situada a uns 1402 anys llum de nosaltres. Té un exoplaneta confirmat en òrbita amb un període de 384.843 dies, força proper a un nombre que coneixem molt. Aquest planeta també va estar dins de la zona Goldilocks de la seva estrella i la seva temperatura superficial és similar a la de la Terra.

Just quan pensàveu que les peces del trencaclosques s’ajusten perfectament, tenim un problema amb la seva estrella matriu. És molt més antic que el Sol (gairebé uns 1.500 milions d’anys), per tant, aquest sistema s’assembla més a una futura versió nostra. De qualsevol forma, si la vida evolucionés allà com ho va fer a la Terra, la seva civilització tindria uns milions d’anys per davant, i també seran les condicions aquí. No tenim proves clares d’això, però és una aposta forta. Científics de l’Institut SETI (Cerca d’Intel·ligència Extraterrestre) ja han començat a escanejar aquesta zona per trobar possibles senyals alienígenes. Pot ser només sigui qüestió de temps abans que trobem alguna cosa.

Font de la imatge: NASA

La missió de Kepler ha fet un treball increïble en la descoberta de Kepler-452b i ara la missió TESS està en funcionament amb l’únic objectiu d’identificar més exoplanetes. Amb prou feines hem explorat la punta de la punta de l’iceberg. Cada vegada seran més les dades que s’arreglen en els pròxims anys amb noves missions previstes i estem en el bon camí en la nostra cerca. Fins i tot després de restringir diversos factors i imposar múltiples restriccions estrictes, ens queden tants llocs per explorar i buscar la vida.

Totes aquestes observacions es fan dins de la galàxia Via Làctia i, justament en els darrers 50 anys, hem fet alguns descobriments prometedors. S’estima que el nostre univers té més de 200 mil milions de galàxies. Tot i que considerem que la vida existeix en un sol planeta a cada galàxia espiral, el nombre de civilitzacions extraterrestres hauria de ser humà.

En lloc de buscar llocs ideals on la vida pugui existir, un enfocament més senzill seria buscar senyals des de l’espai profund. La teoria és que, qualsevol vida intel·ligent, molt probablement enviaria transmissions a l’espai igual que nosaltres. Detectar un senyal de ràdio que representa una transmissió intencionada o codificada és una evidència garantida per a una vida intel·ligent. Hem estat escoltant aquests senyals des de fa molt de temps.

En el passat, hi ha hagut diversos programes com Project Ozma, Projects Sentinel, META, BETA i Project Phoenix, tots ells amb l’objectiu principal de detectar senyals extraterrestres. Com haureu pogut endevinar, fins ara cap d’ells ha tingut èxit.

No es tracta d’una cerca aleatòria, i hi ha diversos suggeriments a buscar. Un d’ells és la radiofreqüència de l’aigua on generalment els científics busquen signes de comunicació. Aquesta freqüència especial correspon a la línia espectral d’ions hidroxil i hidrogen, dos dels compostos més abundants de l’univers. Això el converteix en un "canal tranquil", és a dir, desproveït de sorolls que absorbeixen, cosa que el fa ideal per a la comunicació extraterrestre.

Els científics també han estat a la recerca de diverses megastructures extraterrestres que han estat teoritzades, com ara una esfera de Dyson, un eixam o un anell, un mirall espacial, un hipertelescopi, un Thruster de Shkadov, etc. per una civilització avançada. (Tipus 2 a l'escala de Kardashev, la mesura comuna que s'utilitza per avaluar l'avanç tecnològic d'una civilització)

Quins senyals hem trobat fins ara?

El Wow! senyal representat com a

La majoria de les vegades, l’espai és estretament silenciós i fins i tot aquells moments en què es detecta alguna cosa, probablement sigui una falsa alarma. Tot i així, n’hem trobat algunes de veritables misterioses com l’Ou! Senyal que alguns científics pensen ara que era només d’un cometa que passava.

La font de ràdio SHGb02 + 14a descoberta el 2003 sembla ser més antinatural. Es troba dins de la regió d'aigua, i es va observar diverses vegades amb una deriva de freqüència similar. El que fa peculiar és que la direcció des d’on prové no tingui estrelles a la regió! A hores d’ara, no hi ha una explicació clara del seu origen.

Hi ha diversos programes en funcionament en aquest moment i continuarem trobant senyals més interessants. També hi ha un protocol formulat anomenat 'Política de detecció posterior' que estableix directrius universals sobre què cal fer després d'un possible descobriment.

La intuïció general de considerar un senyal desconegut com a origen alienígena és la següent:

  • No hauria de semblar natural. Hi hauria d’haver alguns signes evidents com a ample de banda estret, modulació, codificació, freqüències múltiples, etc.
  • No hauria de ser una anomalia única (que generalment indica que es tracta només d'alguna interferència o alarma falsa). Hauríem de ser capaços d’observar-la una i altra vegada des de la mateixa posició al cel.
  • Hauria d’ésser originat des d’un punt concret i només des d’aquest punt. Si es rep un senyal des de totes les direccions, és més probable que sigui d’origen natural, tot i que potser no hem sabut què l’hauria pogut causar. (per exemple, ràfegues ràpides ràpides (FRB))

Si sou astrònoms aficionats i trobeu alguna cosa que compleixi aquests criteris, podríeu estar aliens a alguna cosa aliena. Breakthrough Listen és una recent iniciativa iniciada en un esforç per escoltar les nostres estrelles veïnes. Les dades astronòmiques recollides durant aquest programa es posen a disposició del públic. Podeu accedir-hi i realitzar la vostra pròpia investigació.

La manca d’evidències ens pot temptar de treure conclusions ben aviat, però acabem d’iniciar la nostra recerca i crec que el nostre barri còsmic està ple de secrets a l’espera de ser descoberts.

Sabeu-ho, la propera vegada que mires el cel nocturn. És més probable que a prop d’un punt brillant que hi ha en algun lloc hi hagi un lloc que algú truqui a casa i, potser, potser, que algú ens miri fixament en la mateixa pregunta que tenim: “Estem tots realment sols?”

Suposo que, en els propers 1000 anys, els nostres companys còsmics els trobarem o els trobarem. I aquest moment serà el més significatiu de tota l'existència de la humanitat. Aquí teniu un petit missatge que vull deixar als extraterrestres llegint aquest article en el futur (bé, prou ambiciós que sóc):

"Hola! No estic segur de si ho podeu entendre, però gràcies per tota la inspiració. Molt abans que ens coneguéssim de tu, vas inspirar generacions de ments curioses i exploradors com jo per somiar una existència més enllà dels cels ... "

I aquí teniu la meva resposta a aquesta pregunta. No, no estem sols, mai no ho hem estat ni ho serem mai. En el pitjor dels casos, encara que els meus pensaments resultin equivocats, encara els trobarem.

En algun lloc de la línia, ens hauríem convertit en els extraterrestres que hem estat buscant al llarg del temps.

La imatge de dalt mostra la representació d'un artista d'un flux d'esdeveniments en una història de l'Univers de 13 mil milions d'anys des del Big Bang a la part superior dreta de les agulles del rellotge fins a la formació de la vida a la Terra inferior inferior. (Crèdits d'imatge: Indiana University Bloomington)