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ANTARES - Módulo 10 - Unidad 1 - Programa de Nuevas Tecnologías - MEC Unidad didáctica 1: Vida extraterrestre Secuencia de aminoácidos, constituidos por elementos como el hidrógeno, en color azul, formado en los primeros instantes de la vida del universo durante el periodo de la nucleosíntesis primordial. En rojo, los producidos en las reacciones nucleares del interior de las estrellas. file:///F|/antares/modulo10/m10_u100.html [12/3/2000 16.56.04] ANTARES - Módulo 10 - Unidad 1- 01- Programa de Nuevas tecnologías - MEC - 1.1. Introducción La búsqueda de vida extraterrestre con capacidad tecnológica para la comunicación interestelar esta basada en conceptos que atañen a la vida e inteligencia y son de naturaleza filosófica, sociológica y biológica extremadamente complejos. La metodología aplicable ha de estar inevitablemente fundada en nuestra propia experiencia, en lo que sabemos de la vida y su evolución en la Tierra, y los procesos que gobiernan el desarrollo cultural y tecnológico de la humanidad. Y todo ello ha de ser modulado con información de carácter astrofísico. Siendo la Tierra el único planeta del que tenemos certeza que tiene vida, serán sus propiedades y las del sistema solar que la contiene, las que impondrán las restricciones que han de verificar los posibles candidatos a planetas habitables. La pluralidad de los mundos habitados en el universo es una cuestión antigua y controvertida. Demócrito y Epicuro fundaban su existencia en el principio de plenitud según el cual lo que puede ser ha de existir en algún lugar y en consecuencia debe haber mundos como el nuestro en otras partes del Universo. Esta conclusión sin embargo no era compartida por los mas brillantes pensadores griegos. Aun cuando Platón era opuesto a la pluralidad, la consideraba no obstante como una cuestión abierta, sin embargo Aristóteles la rechazaba totalmente. Consideraba que la Tierra era el centro del universo, por lo que debería estar separada de otros mundos habitados por espacios vacíos en contradicción con lo establecido en el marco de su Física. Además los restantes planetas no podrían albergar vida al estar constituidos por una substancia completamente diferente de la que existía en la Tierra. La concepción aristotélica, apoyada más tarde por consideraciones teológicas, adquirió una gran fuerza y relevancia hasta el Renacimiento, superando controversias y debates. En este tema sólo consideraremos los aspectos físico-químicos y astrofísicos favorables al desarrollo de la vida y discutiremos el número de civilizaciones avanzadas de nuestra Galaxia y los modos posibles de comunicación. file:///F|/antares/modulo10/m10_u101.html (1 de 2) [12/3/2000 16.56.05] ANTARES - Módulo 10 - Unidad 1- 01- Programa de Nuevas tecnologías - MEC - file:///F|/antares/modulo10/m10_u101.html (2 de 2) [12/3/2000 16.56.05] ANTARES - Módulo 10 - Unidad 1- 02- Programa de Nuevas tecnologías - MEC - 1.2. Vida en la Tierra Los procesos ocurridos desde que surgieron las formas de vida más primitivas en la Tierra hasta que aparecen los primeros registros históricos de nuestra civilización, son de una extraordinaria complejidad. Una especie de puzzle gigantesco donde una parte de las piezas se ha perdido definitivamente, otras están incompletas o deterioradas y unas pocas, en buen estado, cubren zonas distintas y distantes. Lo que si conocemos con certeza es que la evolución ocurrió a lo largo de un periodo de tiempo muy dilatado. Las mas antiguas células fósiles aparecen en rocas que tienen entre 3300 y 3500 millones de edad. A este intervalo corresponden también los estromatolitos, unas estructuras formadas por la superposición de capas conteniendo diferentes tipos de bacterias. En épocas más cercanas, 1700 millones de años, existen ya evidencias de vida multicelular. Hacia los 570 millones de años aparecen fósiles con partes sólidas, como huesos y caparazones, comenzando una eclosión de vida y la formación de numerosas especies. La información disponible a partir de entonces muestra evidencias concluyentes de una sucesión de formación y extinción de especies. Así ocurrió por ejemplo con los dinosaurios, que vivieron durante un periodo comprendido entre 240 y 65 millones de años. Sin embargo los fósiles de los hominidos más antiguos son más recientes, tienen unos cuatro millones de años y los identificados como neardentales, más de 150000 años. Los humanos modernos aparecen entre los 15000 y 30000 años, pero sólo disponemos de registros históricos sobre manifestaciones culturales de cualquier tipo, desde hace 5000 años. file:///F|/antares/modulo10/m10_u102.html [12/3/2000 16.56.05] ANTARES - Módulo 10 - Unidad 1- 03- Programa de Nuevas tecnologías - MEC - 1.3. Química de la vida Figura 10-1. Secuencia de aminoácidos. Constituidos por elementos como el hidrógeno, color azul, formado en los primeros instantes de la vida del universo durante el periodo de la nucleosíntesis primordial. En rojo, los producidos en las reacciones nucleares del interior de las estrellas. Existen evidencias de que hace 3000 millones de años existían ya organismos capaces de realizar procesos de fotosíntesis y por tanto debían contener clorofila que convierte el dióxido de carbono y el agua en carbohidratos, clorofila 6 CO2 + 6 H2O + energía luminosa → C6H12O6 + 6 O2 El dióxido de carbono ( CO2 ) podía estar suministrado por rocas carbonatadas que habían sido calentadas por la actividad geológica. Los carbohidratos ( C6H12O6 ) resultantes son la fuente básica de energía química de todos los organismos. Por ejemplo de la respiración, C6H12O6 +6O2 → 6CO2 + 6H2O que es un proceso inverso de la fotosíntesis. Casi las tres cuartas partes de la masa en seco de una célula son proteínas que son moléculas compuestas por C, N, O e H. Estas a su vez forman los aminoácidos ( Fig.10-1). Las cadenas de aminoácidos o al menos segmentos de moléculas de proteínas constituyen el ácido dexoribonucleico (ADN). Tanto el ADN como el ácido ribonucleico (RNA), otra macromolécula, aparecen en todos los organismos vivos, por primitivos que sean, y en los que existieron hace más de tres mil años. En los procesos bioquímicos intervienen preferentemente elementos como C, H, O, N, S, P y en menor medida Na, K, Mg, Ca, Cl. También son necesarias trazas de Mn, Fe, Co, Cu y Zn y algunos organismos utilizan B , Al, Va, Mo y l. En menor medida interviene el silicio, que es importante en organismos file:///F|/antares/modulo10/m10_u103.html (1 de 3) [12/3/2000 16.56.06] ANTARES - Módulo 10 - Unidad 1- 03- Programa de Nuevas tecnologías - MEC - unicelulares como diatomeas y radiolarios. El níquel desempeña un papel de catalizador y el bromo Br es utilizado por organismos marinos. Figura 10.2. Abundancias de elementos químicos en el universo. Expresadas en potencias de 10, normalizadas a la abundancia de hidrógeno. Los colores indican el lugar de formación de acuerdo con el pie de la figura anterior. Hay unos cien elementos químicos que ocurren naturalmente y el número de combinaciones posibles es muy grande. Por ello, si las reacciones químicas que forman moléculas orgánicas complejas ocurren al azar, la probabilidad de que surjan aquellas que son necesarias para la vida es muy pequeña. Sin embargo no han utilizado los elementos químicos más abundantes del universo ( Fig. 10-2) ni de la corteza terrestre, sino los que tienen propiedades más convenientes. Por ejemplo los cuatro elementos más significativos desde el punto de vista biogénico, H, O , N, C, son los cuatro átomos más pequeños que pueden conseguir una gran estabilidad electrónica intercambiando 1, 2, 3 o 4 electrones. Esta propiedad les permite establecer ligaduras dobles o triples y formar una gran variedad de moléculas estables. Así de los millones de billones de agrupaciones que pueden resultar de combinar aleatoriamente todos los átomos y moléculas, solo hay 1500 compuestos orgánicos básicos en bioquímica que están a su vez construidos por no más de 50 bloques elementales, que incluyen aminoácidos y bases nucleótidas. Este hecho indica que las moléculas críticas para la vida no son resultado del azar, sino que siguen unas trayectorias muy concretas y poco numerosas que ocurren cuando existe el entorno adecuado y a lo largo de periodos de tiempo que sabemos que son dilatados, pero cuya duración no conocemos bien. Un compuesto importante para la vida es el agua. A la presión estándar de una atmósfera permanece en estado líquido dentro de un rango amplio de temperaturas. Es una propiedad importante que facilita la estabilidad de las moléculas orgánicas más complejas y el transporte de nutrientes. La presencia de sales, como ocurre en el agua del mar, disminuye la temperatura de congelación y las presiones más altas incrementan la de ebullición. La molécula de agua muestra una estructura dipolar. Esto es, sus cargas eléctricas positiva y negativa no están distribuidas simetricamente, por ello el agua disuelve las moléculas polares pero no las dipolares. Las células vivas file:///F|/antares/modulo10/m10_u103.html (2 de 3) [12/3/2000 16.56.06] ANTARES - Módulo 10 - Unidad 1- 03- Programa de Nuevas tecnologías - MEC - están rodeadas por una membranas que las aíslan del medio circundante y facilitan la realización de sus funciones. Al estar constituidas por moléculas dipolares evitan que la célula pueda romperse en contacto con el agua. file:///F|/antares/modulo10/m10_u103.html (3 de 3) [12/3/2000 16.56.06] ANTARES - Módulo 10 - Unidad 1- 04- Programa de Nuevas tecnologías - MEC - 1.4. Estabilidad Otro factor determinante para el desarrollo de la vida es la existencia de fuentes de energía adecuadas y estables, que no experimenten variaciones importantes y bruscas de sus propiedades. En la Tierra existe gran número de formas de energía, descargas eléctricas, geotérmica, reacciones químicas, etc. Pero sólo la luz solar cumple todas las condiciones requeridas. Para que la luz del Sol pueda ejercer su función ha de estar tamizada por la atmósfera de la Tierra, que absorbe e impide que lleguen a la superficie sus radiaciones más energéticas, Rayos X, ultravioleta lejano, etc. De lo contrario romperían las ligaduras de las moléculas orgánicas, las disociarían, acabando rápidamente con cualquier organismo viviente. En esta tarea de protección desempeña un papel primordial el ozono ( O3 ) de la estratosfera, al absorber la mayor parte de la radiación solar de longitudes de onda cortas. Además de esta función, la atmósfera junto con la hidrosfera contribuyen a la estabilidad del entorno climático. La hidrosfera también tiene una propiedad importante. La densidad del hielo es menor que la del agua liquida y flota en lugar de hundirse. Si la temperatura del planeta disminuye en regiones muy extensas, como sucede en los casquetes polares, la superficie del mar se congela. El hielo formado, que es estable en una rango de temperaturas muy amplio, aísla térmicamente las capas más profundas impidiendo su congelación. Si el hielo no flotara, las zonas congeladas serían cada vez más extensas y profundas pudiendo quedar los océanos rápida y globalmente helados Otros aspectos importantes son una razonable estabilidad geológica durante largos periodos de tiempo y que los efectos perturbadores sobre el clima, disponibilidad de agua y transparencia de la atmósfera sean poco frecuentes y no se prolonguen durante largos periodos de tiempo. Por ejemplo los impactos de meteoritos han sido moderados por la influencia de los campos gravitacionales de los grandes planetas externos Júpiter y Saturno. También su frecuencia ha disminuido a lo largo de la vida de la Tierra. La estadística de los cráteres lunares con diámetros superiores a un km muestra una disminución drástica de los impactos desde los 3900 a los 3300 millones años. A partir de entonces son cada vez más raros. En la Tierra los resultados serían similares. file:///F|/antares/modulo10/m10_u104.html (1 de 2) [12/3/2000 16.56.06] ANTARES - Módulo 10 - Unidad 1- 04- Programa de Nuevas tecnologías - MEC - file:///F|/antares/modulo10/m10_u104.html (2 de 2) [12/3/2000 16.56.06] ANTARES - Módulo 10 - Unidad 1- 05- Programa de Nuevas tecnologías - MEC - 1.5. Vida en Marte Figura 10.3. Superficie de Marte. Fue tomada en la misma superficie de Marte por la experiencia espacial de la NASA, Mars Pathfinder. No hay evidencias de civilizaciones con tecnologías avanzadas en otros planetas y satélites de sistema solar. Lo que si cabe plantearse es la posibilidad de alguna forma de vida por primitiva que sea. Los principales estudios realizados hasta la fecha conciernen a Marte, Venus y Titán, el satélite de Saturno. Vamos a considerar únicamente el primero que reúne, con gran diferencia sobre los otros dos, las condiciones más favorables. La duración del día en Marte es de unas 24.6 horas. Como la distancia de Marte al Sol es una vez y media mayor que la de la Tierra, los años son más largos, 686 días terrestres. La órbita de Marte es más excéntrica por lo que las estaciones son muy extremas, hace más calor en verano y más frío en invierno. Marte muestra características asociadas al volcanismo, tectónica, movimiento de material de la superficie provocado por viento, accidentes geológicos relacionados con el agua, grandes impactos etc. Las fotografías de la superficie son similares a las de un desierto, con dunas, fenómenos de erosión, etc ( Fig. 10-3). En el ecuador la temperatura diurna supera la de congelación del agua durante una gran parte del año, pero la temperatura media de la superficie es de -53 C. La atmósfera es relativamente delgada, con una presión de 6 mb ( en la Tierra es de 1013 milibares), y está compuesta predominantemente por nitrógeno y oxigeno. El ozono es muy escaso. Por estas razones, la radiación más energética del Sol es atenuada muy débilmente antes de alcanzar la superficie. El único lugar donde existe agua es en los cascos polares, donde aparece en forma de hielo mezclada con polvo. En el resto del planeta está presente como cristales de hielo. Producidos por un proceso de sublimación en los polos, file:///F|/antares/modulo10/m10_u105.html (1 de 2) [12/3/2000 16.56.06] ANTARES - Módulo 10 - Unidad 1- 05- Programa de Nuevas tecnologías - MEC - son transportados por las corrientes atmosféricas dando lugar a la formación de nubes. En ningún caso el agua líquida puede ser estable en la superficie. La ausencia de agua y la intensa radiación ultravioleta generan condiciones hostiles para el desarrollo de la vida. Sin embargo, no siempre tuvo que ser así. Los estudios geológicos muestran que en la primera parte de su historia debió existir un volcanismo muy activo, una erosión mil veces mayor en la que tuvieron una participación activa las corrientes de agua que probablemente excavaron los valles observados actualmente. Investigaciones recientes muestran también desniveles importantes que pudieron albergar grandes masas de agua a la manera de los mares terrestres. El clima además pudo ser más caliente, debido a un efecto invernadero asociado al oscurecimiento de la atmósfera, que tendría por causa la materia lanzada a la atmósfera en las erupciones volcánicas y los impactos de grandes meteoritos. No conocemos si además existieron otras condiciones requeridas para la vida, ni tampoco si el conjunto de todas ellas se mantuvo durante el tiempo necesario. En el caso de que hubiera habido vida en Marte, cabe preguntarse si podría haber sobrevivido en las condiciones actuales. En la Tierra existen formas primitivas de vida en lugares inhóspitos. Como los psicrófilos, presentes en los mares helados de la Antártida, y los acidófilos y alcalinófilos, en ambientes ácidos y alcalinos. El sulfolobus acidocaldarius y el pyrolobus fumatii habitan en medios con temperaturas de 85o C y 113o C, respectivamente. Un valor más bajo, 4oC, es óptimo para el desarrollo de las polaromonas vavuolata. Otro ejemplos de extremófilos son los metanopyrus que produce su propio metano para sobrevivir, litoautotróficos que viven en el fondo de los océanos. Existe también una gran variedad de organismos que no necesitan la luz del Sol y han permanecido aislados, bajo la superficie terrestre, durante millones de años. Estas formas de vida no han surgido en los lugares donde las encontramos ahora, sino que han emigrado desde la superficie por causas diversas. Un proceso similar podría haber ocurrido en Marte, en cuyo interior todavía existe calor. Pero la búsqueda de estas formas de vida no es posible desde el espacio exterior sino que requiere investigaciones exhaustivas realizadas desde la propia superficie del planeta y una elevada dosis de suerte. De momento el único resultado es que no hay evidencia alguna de que exista o haya existido vida en Marte. file:///F|/antares/modulo10/m10_u105.html (2 de 2) [12/3/2000 16.56.06] ANTARES - Módulo 10 - Unidad 1- 09- Programa de Nuevas tecnologías - MEC - 1.9. Comunicación Un problema es conocer cuantas civilizaciones existen y otro que podamos comunicarnos con ellas. Incluso si residen en nuestra propia Galaxia. En estos últimos cuarenta años ha habido diferentes campañas para la búsqueda de vida extraterrestre. Bien estudiando las señales de radio procedentes del espacio exterior, o enviando impulsos desde radiotelescopios terrestres. Hasta el momento los resultados han sido negativos. La comunicación mediante las ondas de radio tiene la indudable ventaja de que las señales pueden viajar a la velocidad de la luz y penetran profundamente en regiones polvorientas, donde la luz quedaría fuertemente atenuada. Paradójicamente el gran público que recurre abundantemente al teléfono para comunicar con otros humanos prefiere el contacto personal con los extraterrestres. Supongamos que queremos enviar una nave espacial al planeta de una estrella donde es previsible la existencia de condiciones para el desarrollo de la vida. Necesariamente estará más lejos que la estrella más próxima, a Centauri y adoptamos su distancia, 4.4 años luz, como límite inferior. La velocidad de las naves espaciales más rápidas no tripuladas, como el Pluton Kuiper Express proyectado por la NASA para ser enviada al planeta Plutón en el año 2004, alcanzarán una velocidad de crucero de unos 18 km s-1. Una nave similar tardaría unos 71000 años en llegar a α Centauri y otros tantos en volver a la Tierra, 142000 años en total. Una nave tripulada debería tener amplitud suficiente para que la tripulación gozara de un cierto confort y espacio suficiente para almacenar víveres y el combustible necesario, no sólo para un viaje tan largo, sino para superar la velocidad de escape del sistema solar. En el estado actual de la ciencia y la tecnología plantear un viaje de estas características no es realista. Podría considerarse, con más fe en los milagros que en los fundamentos y perspectivas científicas y tecnológicas, que en el futuro será posible viajar a velocidades próximas a la luz. Si el trayecto a a Centauri se realiza al 80% de la velocidad de la luz e incluimos la contracción del tiempo predicha por la relatividad especial, la nave tardaría poco más de tres años en llegar. A su regreso, los astronautas tendrían seis años y medio más pero los habitantes de la Tierra serían ocho años más viejos. La duración del viaje es razonable, pero no olvidemos que un año es el tiempo que invierte la Tierra en su revolución alrededor del Sol. No es la unidad de medida del envejecimiento biológico y este puede transcurrir de modo diferente al modificar las condiciones de vida. No podemos ignorar los efectos negativos que pueden tener sobre el organismo humano la prolongada permanencia en el espacio exterior ni los viajes a velocidades tan altas ni las file:///F|/antares/modulo10/m10_u109.html (1 de 2) [12/3/2000 16.56.06] ANTARES - Módulo 10 - Unidad 1- 09- Programa de Nuevas tecnologías - MEC - importantes aceleraciones a que estará sometido. Todo ello sin entrar en consideraciones, que son evidentes, sobre las graves alteraciones producidas sobre la propia estructura de la nave, el material de que está construida, su equipo de navegación y la naturaleza y propiedades del combustible utilizado. Pero hay mas. El medio interplanetario y el espacio interestelar no están vacíos. En el primero existen asteroides de gran tamaño que podrían ser eludibles, otros de mucho menor tamaño, mas difíciles de evitar, y en los dos casos partículas sólidas de tamaño microscópico conocidas como granos de polvo interplanetario e interestelar. Estas últimas al colisionar con una nave viajando al 80% de la velocidad de la luz liberarían una energía similar a la producida por la colisión de una masa de casi media tonelada moviéndose a 100 km/h. La vía más sencilla, realista y económica para contactar con CCTCI es la emisión de ondas de radio. Hay procedimientos muy ingeniosos y elaborados para indicar a los posibles interlocutores que las señales son artificiales y mostrarles algunas características de nuestra propia cultura. Sin embargo el método más simple consiste en mandar una simple señal en una frecuencia que no coincida con las radioemisiones producidas de modo natural en nuestra Galaxia o en el resto del universo. La banda elegida está comprendida entre las frecuencias de 18 cm y 21 cm. En la primera emite intensamente la molécula OH y en la segunda el hidrógeno interestelar. file:///F|/antares/modulo10/m10_u109.html (2 de 2) [12/3/2000 16.56.06] ANTARES - Módulo 10 - Unidad 1 - 10 - Programa de Nuevas tecnologías - MEC - Cuestiones para autoevaluación 1. Proporcionar un ejemplo no científico de una hipótesis y sugerir como puede ser verificada. En qué condiciones una hipótesis se convierte en una teoría. 2. Listar los principales métodos de detección de vida extraterrestre inteligente. 3. Cuál es el fundamento químico de la vida. 4. En qué otros lugares del universo, distintos de la Tierra, han sido identificadas moléculas orgánicas. 5. Qué ventajas presenta la utilización de emisiones en radiofrecuencias en las comunicaciones interestelares. 6. Cuáles son las principales dificultades de los viajes interestelares. 7. Cómo aparecería la Tierra si fuera observada en radiofrecuencias. 8. Cuáles son los principales aspectos astrofísicos que favorecen el desarrollo de la vida. 9. ¿Existen los OVNIS? 10. ¿Puede existir vida en otros lugares del universo? 11. ¿Existe alguna evidencia científica de que la Tierra ha sido visitada por extraterrestres en alguna época de su historia? 12. Establezca la proporción de los alumnos de su clase que creen que existe vida inteligente en Marte. ¿Cuáles son los principales fundamentos? file:///F|/antares/modulo10/m10_u1autoeva.html (1 de 2) [12/3/2000 16.56.07] ANTARES - Módulo 10 - Unidad 1 - 10 - Programa de Nuevas tecnologías - MEC - file:///F|/antares/modulo10/m10_u1autoeva.html (2 de 2) [12/3/2000 16.56.07] ANTARES - Módulo 10 - Unidad 1 - 11 - Programa de Nuevas tecnologías - MEC - Proyectos o actividades de observación 1. Listar los principales testimonios proporcionados por los avistadores OVNIS. Seleccionar los que han sido atribuidos a platillos volantes de origen extraterrestre. Indicar los principales argumentos que apoyan esta interpretación. Discutir los mismos en el marco del método científico. 2. Señalar las consecuencias de que los platillos volantes de origen extraterrestre no hayan visitado nunca la Tierra. 3. En la hipótesis de que la humanidad identifique un planeta habitado por seres con capacidad de comunicación, cuáles serían las acciones a realizar de modo prioritario. file:///F|/antares/modulo10/m10_u1activid.html [12/3/2000 16.56.07] ANTARES - Módulo 10 - Unidad 1- 08- Programa de Nuevas tecnologías - MEC - 1.8. Número de civilizaciones extraterrestres Nuestra Galaxia tiene unos cien mil millones de estrellas. Basándonos en las restricciones anteriores podemos excluir las que carecen de planetas con propiedades similares a la Tierra. Es obvio que el número de las estrellas restantes no tiene porque coincidir con el de las civilizaciones con capacidad tecnológica para la comunicación interestelar (CCTCI) en nuestra Galaxia. La razón principal es que intervienen además otros aspectos que ya señalamos en la introducción. Cualquier intento serio de estimar el número de CCTCI ha de ser planteado de forma que incluya todos los parámetros implicados, que han de estar bien definidos. Francis Drake ha realizado una de las aproximaciones más conocidas a este problema estableciendo una ecuación que esta expresada como un producto de factores, alguno de los cuales puede ser determinado por métodos astrofísicos. Si N es el número de CTCI resulta, N= R*Fp x Ne x Fl x Fi x Fc x L donde, R*, es el número de estrellas formadas por año en nuestra Galaxia, que cumplen las condiciones señaladas anteriormente. Fp, fracción de estrellas que tienen sistemas planetarios. Ne, fracción de planetas donde se dan condiciones adecuadas para el desarrollo de la vida Fl, fracción de planetas donde existe vida Fi, fracción de planetas donde existe vida inteligente Fc, fracción de planetas donde existe una civilización con tecnología avanzada capacitada para la comunicación interestelar. L, vida media de una civilización tecnológicamente avanzada. La principal dificultad es que sólo pueden ser determinados experimentalmente R* y en menor medida Fp. Para estimar los restantes parámetros únicamente disponemos de un caso, la Tierra. Los estudios estadísticos sobre formación estelar muestran que sólo se forma una estrella candidato ( enana de tipo comprendido entre F5 y M0 ) por año. De forma que R* = 0.1. Conservadoramente podemos asumir que todas las estrellas de tipo solar tienen sistemas planetarios y adoptamos Fp = 1. file:///F|/antares/modulo10/m10_u108.html (1 de 2) [12/3/2000 16.56.07] ANTARES - Módulo 10 - Unidad 1- 08- Programa de Nuevas tecnologías - MEC - Desgraciadamente el resto de los términos de la ecuación de Drake son muy inciertos. Si utilizamos como referencia el sistema solar entonces la fracción de planetas de un sistema donde existen condiciones adecuadas para la vida sería de 1/9 , esto es aproximadamente Ne = 0.1. Como en la Tierra existe vida, que además es inteligente y tiene capacidad e interés para realizar alguna forma de comunicación interestelar, podemos escribir que Fl = Fi = Fc = 1. La longevidad de la civilización tecnológica es un factor difícil de predecir. Su duración puede ser limitada más que por factores externos, por catástrofes planetarias o de otro tipo, por las consecuencias mismas del desarrollo tecnológico, contaminación guerra, superpoblación, etc. En nuestro planeta los primera búsquedas comenzaron después de 1960 y, unos quince años mas tarde, los primeros intentos de enviar señales al espacio. Si consideramos de una manera pesimista que nuestra civilización tecnológica puede durar cien años, resulta un valor mínimo para el número de civilizaciones, N = 0.1 x 0.1x1x1x1x100 = 1 La nuestra. No hay que olvidar que este número corresponde a nuestra Galaxia, existen además millones de otras galaxias con estructuras y edades parecidas, en las que podría hacerse un estudio similar. file:///F|/antares/modulo10/m10_u108.html (2 de 2) [12/3/2000 16.56.07] ANTARES - Módulo 10 - Unidad 1 - 12 - Programa de Nuevas tecnologías - MEC - Soluciones 4. En qué otros lugares del universo, distintos de la Tierra, han sido identificadas moléculas orgánicas. Cometas, asteroides, nebulosas densas del medio interestelar. 5. Qué ventajas presenta la utilización de emisiones en radiofrecuencias en las comunicaciones interestelares. Experimentan menos perturbaciones al atravesar el medio interestelar. Se pueden establecer rangos de frecuencias que no son emitidas por fenómenos naturales. 9. ¿Existen los OVNIS? Sí, existen objetos volantes que no han podido ser identificados. 11. ¿Existe alguna evidencia científica de que la Tierra ha sido visitada por extraterrestres en alguna época de su historia? Ninguna que se pueda considerar concluyente. file:///F|/antares/modulo10/m10_u1soluciones.html [12/3/2000 16.56.07] ANTARES - Módulo 10 - Unidad 1- 06- Programa de Nuevas tecnologías - MEC - 1.6. El entorno astrofísico Figura 10-4. Diagrama de HR. Distribución de las estrellas de acuerdo con sus luminosidades y temperaturas. file:///F|/antares/modulo10/m10_u106.html (1 de 3) [12/3/2000 16.56.08] ANTARES - Módulo 10 - Unidad 1- 06- Programa de Nuevas tecnologías - MEC - En nuestro planeta no habría condiciones favorables para el desarrollo de la vida sin la concurrencia de unos factores que conciernen a la formación, estabilidad y aislamiento del Sol. El análisis de la luz del Sol informa sobre su composición química que es, básicamente, la que tenía el medio interestelar donde ocurrió su nacimiento. Con este material está construido también el resto del sistema solar, planetas, satélites, meteoritos, etc. Pero los elementos químicos que identificamos en el Sol y la proporción en que aparecen, son el resultado de una larga cadena de procesos ocurridos a lo largo de la historia de nuestra Galaxia y del universo. En los primeros instantes existían unos pocos elementos, H, He y trazas de Li y Be formados en la era de la nucleosíntesis primordial. Los restantes fueron creados por reacciones nucleares en el interior de estrellas, que luego los arrojaron al medio interestelar en el curso de su evolución. En definitiva la mayoría de los elementos químicos presentes en la nebulosa protosolar y todos los necesarios para la vida, excepto el hidrógeno, han sido fabricados por las generaciones estelares precedentes. El segundo factor concierne a la estabilidad. El Sol no es una estrella singular. El diagrama HR que distribuye las estrellas de acuerdo con su brillo y temperatura sitúa al Sol en una posición intermedia de la secuencia principal. La posición que ocupan las estrellas depende de las masa que adquieren al nacer. En la parte superior están las estrellas más calientes con masas que pueden ser 100 veces la masa del Sol y en la inferior las más frías y menos masivas (Fig. 10-4). En la secuencia principal permanecen las estrellas la mayor parte de su vida obteniendo su energía mediante reacciones nucleares que utilizan hidrógeno como combustible. Agotado el hidrógeno central, las estrellas abandonan la secuencia principal y experimentan procesos de inestabilidad estructural y física, que producen la expansión de su capas externas. La teoría de la evolución estelar predice que el Sol esta en la secuencia principal desde hace unos 4500 millones de años durante los cuales sus propiedades no han variado de modo apreciable, y continuará en esta fase durante otros cinco mil millones de años más. Hay que destacar que la edad del Sol es consistente con la obtenida en las rocas lunares y los meteoritos, que está comprendida entre los 4500 y 4600 millones de años. Sin embargo las rocas más antiguas de la Tierra tienen unos 4000 millones. Como nuestro planeta se formó al mismo tiempo que el Sol, la Luna y los asteroides, ha debido permanecer sin corteza sólida durante unos 500 millones de años, durante los cuales fue imposible la formación y supervivencia de las moléculas orgánicas. La radiación que ilumina la Tierra es emitida por una región externa del Sol denominada fotosfera que tiene una temperatura de 5500 grados y alcanza su máxima intensidad en la región amarilla del espectro. Estas propiedades también han permanecido prácticamente invariables, antes incluso de la presencia de las formas más primitivas de vida en la Tierra. El Sol es una estrella aislada. Realiza un movimiento de rotación alrededor del centro de la Galaxia, pero no esta ligada a estrellas próximas formando sistemas binarios o múltiples. Estas agrupaciones, que son muy frecuentes, están caracterizadas porque sus componentes describen órbitas alrededor de un centro común, intercambiando en ocasiones materia de sus capas externas. Es claro que las órbitas de los planetas de una estrella que es miembro de un sistema binario, experimentan variaciones en el tiempo, son inestables, y las perturbaciones alteran las condiciones físicas del planeta, o file:///F|/antares/modulo10/m10_u106.html (2 de 3) [12/3/2000 16.56.08] ANTARES - Módulo 10 - Unidad 1- 06- Programa de Nuevas tecnologías - MEC - incluso en los casos extremos, hacen peligrar su propia supervivencia. file:///F|/antares/modulo10/m10_u106.html (3 de 3) [12/3/2000 16.56.08] ANTARES - Módulo 10 - Unidad 1- 07- Programa de Nuevas tecnologías - MEC - 1.7. Búsqueda de planetas habitables Figura 5. Formación de sistemas estelares. La imagen observada por el Telescopio Espacial Hubble muestra unas estructuras centrales brillantes, que son estrellas recién formadas, rodeadas por unos discos obscuros que constituyen la primera fase de un proceso de formación estelar. file:///F|/antares/modulo10/m10_u107.html (1 de 2) [12/3/2000 16.56.08] ANTARES - Módulo 10 - Unidad 1- 07- Programa de Nuevas tecnologías - MEC - La búsqueda de vida inteligente extraterrestre debería comenzar por la localización de planetas con propiedades similares a la Tierra. Pero esta es por el momento una tarea imposible. Si el Sol estuviera a la distancia de la estrella más próxima, aparecería como un punto brillante y la Tierra, con un radio que es la centésima parte del solar, y que es además oscura, sería invisible. Sin embargo nuestro sistema solar no es único. Observaciones realizadas en estos últimos años han mostrado sistemas planetarios en formación en otras estrellas (Fig. 10-5). Su estudio es importante porque aporta claves sobre el nacimiento de nuestro propio sistema solar. También porque prueban que los sistemas planetarios son un hecho común en nuestra Galaxia. Las evidencias más importantes sobre la existencia de otros planetas provienen del estudio de las perturbaciones que producen en el movimiento propio de la estrella. Este método ha facilitado la identificación de candidatos cuyas masas están comprendidas entre 160 y 1600 veces la masa terrestre. Sin embargo no es útil para descubrir planetas de pequeña masa, como la Tierra. Por tanto, no es posible actualmente identificar directa ni indirectamente planetas extraterrestres con propiedades similares a la Tierra. Sin embargo sabemos que, si éstos existen, hay que encontrarlos en torno a estrellas de tipo cercano al solar, que podemos restringir del modo siguiente. Las masas no pueden ser mayores que una vez y media la masa del Sol ni muy pequeñas. En el primera caso, saldrían de la secuencia principal antes del tiempo necesario para desarrollar organismos inteligentes. En el segundo serían demasiado frías y los únicos planetas con posibilidades de albergar vida tendrían que ser muy masivos y próximos a la estrella, con lo que estarían sometidos a perturbaciones catastróficas que impedirían la supervivencia. Por ello las estrellas más idóneas son aquellas que están en la secuencia principal y tienen tipos comprendidos entre F5 y K5 ( el Sol es de tipo G2), (Fig.10 - 4) y que además no forman sistemas binarios y múltiples. file:///F|/antares/modulo10/m10_u107.html (2 de 2) [12/3/2000 16.56.08]
