El mundo más cercano a nuestra Tierra es la Luna estéril y deshabitada. Pero puedes imaginar cuán cerca de nosotros estaría ubicado otro mundo poblado, tal vez incluso en el sistema solar. ¿Y qué tan cerca podría estar de nosotros?En nuestra Tierra, orbitando alrededor del Sol, representamos la única vida inteligente. Existe la posibilidad de que en algún lugar del sistema solar haya vida, o todavía haya microbios, pero con respecto a la vida inteligente, compleja, diversa y multicelular, nuestro mundo ha superado todo lo que podemos esperar encontrar aquí. Los extraterrestres razonables, si viven en algún lugar de otro mundo, se encuentran al menos a años luz de nosotros. ¿Pero es realmente necesario ser así en toda la galaxia? Esto es exactamente lo que nuestro lector quiere saber:
¿Qué tan cerca pueden existir dos civilizaciones inteligentes independientes, sin tener en cuenta el viaje interestelar, y si se desarrollaron en diferentes sistemas estelares, siguiendo aproximadamente el camino que llamamos vida? En los cúmulos globulares, la densidad de las estrellas puede ser muy grande, pero ¿demasiada densidad impide la habitabilidad de los mundos? Un astrofísico que vive en un grupo denso tendría una idea completamente diferente del universo y la búsqueda de exoplanetas.
Para el surgimiento de la vida, es necesario pasar por varias etapas, pero los ingredientes para ello están
literalmente en todas partes . Incluso si nos limitamos a una vida químicamente cercana a la nuestra, hay muchas posibilidades en el Universo.
Los átomos pueden unirse a moléculas, incluidas las orgánicas, tanto en planetas como en el espacio. ¿Es posible que la vida apareciera no solo antes del advenimiento de la Tierra, sino en absoluto en el planeta?Para la aparición de planetas rocosos, moléculas orgánicas y componentes básicos de la vida, es necesario recolectar muchos elementos pesados. ¡El universo no nació con ellos! Después del Big Bang, el Universo tenía 99.999999% de hidrógeno y helio, y no había carbono en él. Oxígeno, nitrógeno, fósforo, calcio, hierro y cualquier otro elemento complejo necesario para la vida. Para llegar a esta etapa, es necesario que varias generaciones de estrellas vivan, quemen todo su combustible, mueran en una explosión de supernova y reutilicen los elementos pesados recién formados para crear la próxima generación de estrellas. Se necesitan fusiones de estrellas de neutrones, en las que nacen los elementos más pesados, muchos de los cuales se requieren en abundancia para los procesos de vida en la Tierra y en nuestros cuerpos. Todo esto requiere mucha astrofísica.
La nebulosa Omega o Messier 17 es una región intensa y activa de formación estelar visible desde el borde, lo que explica su aspecto polvoriento y radiante. Las estrellas formadas en diferentes etapas del desarrollo del Universo tienen diferentes proporciones de elementos pesados.Aunque la Tierra se formó hace más de 9 mil millones de años después del Big Bang, el Universo no tuvo que esperar tanto. Dividimos las estrellas en
tres tipos de población :
- Población I: estrellas como el Sol, en las cuales 1-2% de sus elementos constituyentes son más pesados que el hidrógeno y el helio. Consiste en material ya reciclado, y en sus sistemas planetarios hay gigantes gaseosos y planetas rocosos adecuados para la vida.
- Población II: generalmente estrellas mayores y mayores. El porcentaje de elementos pesados en ellos es solo 0.001-0.1% de lo que está en el Sol, y la mayoría de sus mundos son gases enrarecidos. Son demasiado primitivos y tienen muy pocos elementos pesados para la apariencia de la vida.
- Población III: las primeras estrellas del Universo deben haber sido completamente no contaminadas por elementos pesados. Todavía no se han descubierto, pero en teoría, estas son las primeras estrellas.
Un estudio de las primeras galaxias muestra que están compuestas casi por completo de la población estelar II. Pero más cerca de nosotros hay una mezcla de estrellas jóvenes y viejas, ricas y pobres en
metales .
Las distancias entre el Sol y muchas de las estrellas más cercanas se muestran correctamente, pero si la imagen fuera a escala, incluso las estrellas más grandes en tamaño serían menos de una millonésima parte de un píxel.Una de las lecciones más importantes se aprendió con la misión Kepler al considerar el sistema Kepler-444. Esta es una estrella de la población I (con planetas), pero son mucho, mucho más antiguos que la Tierra. Nuestro mundo tiene solo 4.500 millones de años, y el sistema Kepler-444 tiene 11.200 millones de años, es decir, el Universo podría formar mundos similares a la Tierra muy temprano, al menos 7.000 millones de años antes de que apareciera la Tierra. Dada esta posibilidad, y el hecho de que áreas como el centro de nuestra galaxia se enriquecieron con metales más rápido y más fuerte que el nuestro, es muy posible que haya lugares en el Universo (y posiblemente incluso en la Vía Láctea) que sean aún más favorables para la aparición de vida inteligente, que el sistema Sol-Tierra.
Moléculas de azúcar contenidas en el gas que rodea a una joven estrella similar al sol. Los ingredientes básicos de la vida pueden existir en todas partes, pero no todos los planetas que los contienen pueden dar vida.Dado todo lo que sabemos sobre la ubicación de las estrellas que se adaptan bien al origen de la vida, ¿qué tan cerca pueden estar dos civilizaciones alienígenas una de la otra? ¿Dónde se pueden buscar? ¿Cómo variaría la respuesta dependiendo de las condiciones? Veamos cinco características clave.
Fantasía del artista sobre el tema del sistema TRAPPIST-1 y sus planetas, reflejado desde la superficie. El potencial de disponibilidad de agua en cada uno de los mundos se transmite a través de la escarcha, los charcos y el vapor. Sin embargo, no se sabe si hay una atmósfera en alguno de estos mundos, o si una estrella madre los destruyó. Una cosa está clara: los mundos potencialmente habitados se encuentran cerca uno del otro, a una distancia de solo ≈ 1 millón de km.1) En un sistema solar. Esto es solo un sueño. En los primeros días del sistema solar, es probable que Venus, la Tierra y Marte (y probablemente incluso
Teye , el planeta hipotético que colisionó con la Tierra y dio a luz a la Luna) fueran igualmente habitables. Su corteza y atmósfera estaban llenas de los ingredientes de la vida, y el agua líquida estaba en la superficie. Venus y Marte en la distancia más cercana a la Tierra pasan desde allí en varias decenas de millones de kilómetros: 38 millones para Venus y 54 millones para Marte. Pero alrededor de
las estrellas de clase M (enanas rojas), los planetas en división son mucho más cortos: en el sistema
TRAPPIST-1 , solo hay alrededor de 1 millón de kilómetros entre mundos potencialmente habitados. Las lunas gemelas en órbita alrededor de un mundo gigante o un planeta binario pueden estar aún más cerca una de la otra. Si la vida nació con éxito bajo ciertas condiciones, ¿por qué no debería nacer dos veces, casi en el mismo lugar?
Cúmulo globular Terzan 5: vista a través de un telescopio muy grande. Más cerca del centro del grupo, la densidad es más alta y la estabilidad es comparable a cualquier otra área.2) En un cúmulo globular. Los cúmulos globulares son colecciones masivas de cientos de miles de estrellas, con forma de esferas con un diámetro de varias decenas de años luz. En los bordes exteriores, la distancia típica entre las estrellas es del orden de un año luz, y en las regiones internas de los cúmulos más densos, las estrellas pueden compartir distancias relativamente pequeñas, como el Sol y el
cinturón de Kuiper . Las órbitas de los planetas en estos sistemas estelares deben ser estables incluso en un entorno tan denso, y dado lo que sabemos sobre los cúmulos globulares que aparecieron mucho antes que Kepler-444, o 11,2 mil millones de años, debería haber buenos candidatos para la vida y la habitabilidad. Las distancias de varios cientos de unidades astronómicas, aunque cambian con el tiempo debido al movimiento de las estrellas, pueden llamarse un encuentro sorprendentemente cercano entre dos civilizaciones.
Las fotografías de alta resolución en el infrarrojo cercano nos permitieron abrir tres supercúmulos estelares en el centro galáctico . Dado que la luz a longitudes de onda cercanas al infrarrojo penetra a través del denso polvo ubicado entre la Tierra y el centro galáctico, pudimos ver estos supercúmulos. Estos son los grupos Central Parsek, Quintipllet y Arches . Pero todas las estrellas en estos cúmulos, y generalmente en el centro galáctico, son bastante jóvenes.3) Cerca del centro de la galaxia. Cuanto más cerca esté del centro de la galaxia, más densas son las estrellas. A pocos años luz del centro, la densidad de las estrellas es extremadamente alta, mucho más alta que en el centro de un cúmulo globular. En cierto sentido, el centro de la galaxia es un entorno aún más denso, con grandes agujeros negros, estrellas extremadamente masivas y nuevos cúmulos donde se forman las estrellas; todo esto no está en cúmulos globulares. Pero el problema con esas estrellas que vemos en el núcleo de la Vía Láctea es que todas son relativamente jóvenes. Quizás debido a la alta variabilidad del entorno local, las estrellas rara vez viven allí, incluso hasta mil millones de años. A pesar de su alta densidad, es poco probable que estas estrellas hayan desarrollado civilizaciones. Simplemente no viven lo suficiente.
Las estrellas se obtienen en varios tamaños, colores y masas, incluidas muchas estrellas azules brillantes, decenas o incluso cientos de veces más masivas que el Sol. Esto se puede ver en el cúmulo abierto de estrellas NGC 3766 en la constelación Centaurus .4) En un cúmulo estelar denso o brazo espiral. Bien, ¿qué pasa con los cúmulos estelares que se forman en el plano galáctico? Los brazos espirales son más densos que las regiones habituales de la galaxia, y es allí donde es más probable que aparezcan estrellas jóvenes. Los cúmulos de estrellas que quedan de estas épocas a menudo contienen miles de estrellas ubicadas en una parcela de solo unos pocos años luz. Pero las estrellas no permanecen en esta configuración durante mucho tiempo. Un típico cúmulo estelar abierto se dispersa en solo unos pocos millones de años, y solo una pequeña fracción de ellos sobrevive a miles de millones de años. Las estrellas entran y salen constantemente de los brazos espirales, incluido el sol. En general, aunque las distancias típicas entre las estrellas dentro de un cúmulo pueden variar de 0.1 a 1 año luz, es poco probable que sean candidatos adecuados para el papel de las cunas de la vida.
Gráfico de distancia logarítmica que muestra la nave espacial Voyager, nuestro sistema solar y la estrella más cercana5) Distribuido en el espacio interestelar. En otros casos, las estrellas se encuentran en una situación que observamos: las distancias entre ellas son del orden de varios años luz. Al acercarse al centro de la galaxia, puede reducir esta distancia a las que se encuentran en los cúmulos abiertos, de 0.1 a 1 año luz. Pero si te acercas demasiado, encontraremos un problema que vemos en el centro de la galaxia: fusiones, interacciones, otros desastres que pueden interferir con tu entorno estable. Puede reducir la distancia, pero un espacio interestelar típico no es adecuado para esto. Si insiste en un acercamiento, entonces la mejor opción sería esperar hasta que otra estrella pase cerca de la original, y con una estrella típica esto ocurre una vez en aproximadamente un millón de años.
La gráfica de la probabilidad de paso de una estrella a cierta distancia del Sol. El gráfico es logarítmico en ambos ejes.Y aunque no esperamos que la vida alienígena inteligente sea una ocurrencia frecuente en el Universo, tan frecuente como los planetas y las estrellas, todo mundo que satisfaga las condiciones necesarias es una oportunidad. Y cada vez que tienes una oportunidad, tienes la oportunidad de tener éxito con la máxima probabilidad. ¡Cada una de estas posibilidades puede ser una realidad! La probabilidad de tal evento puede ser baja, pero hasta que vayamos allí y veamos qué hay y qué no, es vital evaluar objetivamente qué tipo de inteligencia alienígena nos puede proporcionar el Universo. La verdad definitivamente está en algún lugar, pero es importante entender que si tuviéramos mucha suerte, ¡podríamos estar mucho más cerca de lo que nos imaginamos hoy!