Avi Loeb, 27 de febrero 2025. Medium Daily Digest
¿Cuándo se formaron las primeras formas de vida en el cosmos? Las últimas observaciones del telescopio Webb revelan que la primera generación de estrellas se formó cientos de millones de años después del Big Bang, como predije en mis dos libros de texto sobre el tema, publicados hace una década (disponibles aquí y aquí ). Pero sigue sin estar claro con qué rapidez estas estrellas dieron lugar a la formación de la vida. Abordé algunas de las preguntas relacionadas en una serie de artículos publicados durante la última década (disponibles aquí , aquí , aquí , aquí , aquí , aquí y aquí ), así como en un tercer libro de texto (disponible aquí ).
A continuación se muestra una serie de preguntas sobre este tema que recibí antes de mi trote matutino de hoy, junto con mis respuestas:
¿ Cuál es nuestra definición de habitable , es decir, la posibilidad de que pueda existir allí alguna forma de vida?
Primero, una advertencia: A menudo nos referimos a la “vida tal como la conocemos”, que implica reacciones químicas en agua líquida. En principio, podría haber vida en los océanos, lagos y ríos líquidos de metano y etano en la superficie de Titán, la luna de Saturno, donde la temperatura es de 94 grados Kelvin, aproximadamente un tercio de la de la Tierra. Si se pueden formar formas de vida alternativas en otros líquidos, la definición de condiciones habitables debe cambiar. En ese caso, los planetas o lunas habitables podrían incluir líquidos alternativos que pueden existir a otras temperaturas y presiones atmosféricas que el agua líquida.
Las moléculas de agua contienen oxígeno e hidrógeno, mientras que las de metano y etano contienen carbono e hidrógeno. Mientras que el hidrógeno se produjo en el Big Bang, el oxígeno y el carbono se produjeron en el interior de las estrellas. Conocemos algunas estrellas pobres en metales que son más ricas en carbono que en hierro en órdenes de magnitud en relación con las abundancias solares. Se las denomina estrellas “pobres en metales y enriquecidas con carbono” (CEMP, por sus siglas en inglés), que posiblemente representen las primeras estrellas de segunda generación. Los sistemas planetarios que rodean a estas estrellas podrían haber albergado planetas ricos en carbono en lugar de planetas ricos en hierro como la Tierra.
La producción de oxígeno o carbono es una condición necesaria, pero no suficiente, para la vida. En particular, el agua líquida solo es posible bajo presión atmosférica o bajo hielo superficial. Para que la gravedad del planeta retuviera una atmósfera, los planetas del Sistema Solar debieron tener una masa mayor que la de la Tierra. Marte perdió su atmósfera.
· El hecho de que los ingredientes adecuados para la existencia de mundos habitables pudieran haber estado presentes muy temprano en el Universo no significa que existieran las condiciones… ¿Podría haber habido demasiada radiación y no suficiente tiempo para que surgiera la vida?
Las fábricas conocidas para producir planetas rocosos como la Tierra son discos de escombros fríos. Estos contienen el material residual del proceso de formación de la estrella en su centro. La temperatura del fondo cósmico de microondas era cercana a la de la superficie de Titán, 94 grados Kelvin, cuando se formaron las primeras estrellas. Esto establece el límite de temperatura para los discos de escombros en estos primeros tiempos cósmicos. No está claro si los planetas rocosos pueden formarse a partir de discos de escombros cálidos en una época tan temprana de la historia cósmica.
· ¿ Cuánto tiempo tarda realmente en disminuir el bombardeo planetario antes de que las condiciones en un planeta puedan ser propicias para la vida?
En los discos de escombros de la Vía Láctea, los elementos pesados se depositan en el plano medio y forman partículas de polvo que se coagulan para formar planetesimales. Estos se fusionan para formar núcleos rocosos de planetas en unos pocos millones de años. Durante el Gran Bombardeo Pesado, las colisiones de protoplanetas masivos con la Tierra o Marte derritieron la roca de la superficie de estos planetas. La Tierra y Marte tardaron cientos de millones de años en enfriarse lo suficiente para volverse habitables. El Último Ancestro Común Universal (LUCA) de la vida en la Tierra fue datado recientemente en unos 4.200 millones de años . Esto fue 350 millones de años después de la formación del Sistema Solar. El retraso necesario para enfriar los planetas a temperaturas habitables es mayor que la edad del Universo cuando se formaron las primeras estrellas. Dado este retraso, los primeros planetas habitables deberían haber aparecido en corrimientos al rojo inferiores a 10, incluso si las primeras estrellas aparecieron en corrimientos al rojo mucho más altos.
¿ Podríamos verificar su existencia hoy en día?
Podemos encontrar estrellas de masa solar pobres en metales en la Vía Láctea y buscar planetas habitables en tránsito a su alrededor. La separación de los planetas de su estrella anfitriona y su composición química nos permitirían inferir si los planetas podrían haber sido habitables cientos de millones de años después del Big Bang.
¿La posible existencia de mundos habitables en los inicios de la historia cósmica profundiza el misterio de la paradoja de Fermi?
En realidad, no. La mayoría de las civilizaciones anteriores que se formaron hace miles de millones de años probablemente ya estén muertas. Esto es cierto en la Tierra: de los 117 mil millones de humanos que alguna vez vivieron en la Tierra durante los últimos millones de años, solo 8 mil millones están vivos hoy. El resto murió. Lo mejor que podemos hacer es buscar las reliquias que dejaron atrás. Tenga en cuenta que las excavaciones arqueológicas comunes en la Tierra se remontan a lo sumo cinco mil años, solo una décima parte del uno por ciento de la historia humana y una millonésima parte de la historia de la Tierra. Enrico Fermi era muy presuntuoso. Si hubiera tenido la oportunidad de asistir al almuerzo en Los Álamos donde planteó la pregunta: «¿Dónde está todo el mundo?», habría respondido: «La mayoría de ellos están muertos. Es necesario buscar lo que dejaron atrás».
¿Qué sabemos sobre el papel de las primeras estrellas en la evolución química del universo?
La primera generación de estrellas representa nuestras raíces cósmicas. Desde nuestra perspectiva, fueron la primera buena noticia después del Big Bang. Durante cien millones de años, el Universo no contó con los componentes atómicos básicos de la vida, como el oxígeno o el carbono. Una vez que comenzó la fusión nuclear en el interior de las estrellas, el Universo se volvió mucho más interesante.
Soy optimista. Creo que lo mejor está por venir en forma de inteligencia artificial y exploración espacial. De hecho, podríamos haber llegado tarde a la fiesta si otras civilizaciones hubieran realizado ambas actividades hace miles de millones de años. Mi investigación actual está dedicada a comprobar si realmente lo hicieron antes que nosotros. Si es así, podemos aprender de ellas.
ACERCA DEL AUTOR
Avi Loeb es el director del Proyecto Galileo, director fundador de la Iniciativa Agujero Negro de la Universidad de Harvard, director del Instituto de Teoría y Computación del Centro Harvard-Smithsoniano de Astrofísica y ex presidente del departamento de astronomía de la Universidad de Harvard (2011-2020). Es ex miembro del Consejo de Asesores del Presidente en Ciencia y Tecnología y ex presidente de la Junta de Física y Astronomía de las Academias Nacionales. Es el autor del best-seller “ Extraterrestre: el primer signo de vida inteligente más allá de la Tierra ” y coautor del libro de texto “ Vida en el cosmos ”, ambos publicados en 2021. La edición de bolsillo de su nuevo libro, titulado “ Interstellar ”, se publicó en agosto de 2024.
