Aunmas_ciencia_017
15 Junio 2002
Revisado y actualizado a Abril 2008
Juan Chamero, Editor Jefe de aunmas.com
Proyecto Voyager y su mística
Fuente 1: Proyecto Voyager de la NASA
Fuente 2: Información sobre las Voyager
Fuente 3: Space.com
Fuente 4: Lugares Místicos
Vida ET
Fuente 1: Orígenes de la Vida - Wikipedia
Fuente 2: Bioquímicaa alternativas
Fuente 3: Trazas de vida ET- Bioquímicas alternativas
Fuente 4: Scientific American - Bloques de Vida en Meteorito Marciano
Revisión y actualización a Abril 2008
Conceptualmente poco es lo que se ha avanzado en este acuciante tema que cabalga sobre ciencia, religión y sentido común. La posibilidad de vida ET va a existir siempre pero por ahora todo indica que científicamente esa probabilidad es baja, sobre todo si hablamos de vida inteligente. Lo cierto es que hasta ahora no se han encontrado indicios de vida ET inteligente pero si han aparecido en cambio evidencias alentadoras que animan a seguir buscando, a seguir investigando que es la vida y sus posibles diferentes formas dentro y fuera de la Tierra. ¡Ah!, y a seguir enviando mensajes al cosmos.
Fuente Miller - Urey, Wikipedia
En el año 1953 Stanley L. Miller y Harold C. Urey de la Universidad de Chicago pudieron sintetizar por primera vez ladrillos elementales de vida a partir de elementos inorgánicos mediante un experimento que se esquematiza en la figura. El eperimento simuló las condiciones presentes en la Tierra temprana y se fundamentó en la hipótesis de Oparín y Haldane sobre el orígen de la vida.
Los ingredientes básicos fueron: agua (H2O), Metano (CH4), amonio (NH3) e Hidrógeno (H2) que estaban sellados en recipientes separados. Todo el conjunto estaba conectado como se esquematiza en la figura en un ciclo cerrado de probetas y tubos. Por un lado estaba el agua a la cual se le inyectaban a voluntad los otros ingredientes de la "sopa" que era calentada, y el vapor obligado a pasar por la ampolla atravesada por dos electrodos que chispeaban como arco voltaico simulando rayos en la primitiva atmósfera. Luego de pasar por el arco el vapor era subitamente enfriado y vuelto a condensar, supuestamente "cocinando" y haciendo más nutritiva la sopa primigenia.
Luego de una semana de operación continuada Miller y Urey observaron que entre un 10 a 15% del carbono dentro del sistema estaba bajo la forma de amino ácidos, incluyendo de 2 a 3 de los 22 que son necesarios para construir las proteínas de la células vivas, siendo la glicina la más abundante. Se formaron también azúcares, lípidos y algunos de los ladrillos que conforman los ácidos nucléicos. Si bien en el primer eperimento y en otros que les siguieron no se obtuvieron ni DNA ni RNA se formaron isómeros ópticos "zurdos" y "diestros".
Puede verse una excelente demostración en Flash de este experimento combinando más elementos en el sitio Millerureyexperiment.com.
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Vida ET
Se ha avanzado mucho en el conocimiento del origen de la vida pero restringido a la vida en la Tierra, fundamentalmente dentro de la química del carbono resumida como CHON+P, es decir, Carbono, Hidrógeno, Oxígeno y Nitrógeno, complementado con Fósforo(P) pero incluso aquí, sin salir de nuestro planeta, se siguen buscando fuentes bioquímicas alternativas. Para muchos pensadores los humanos nos hemos hecho un poco chauvinistas del carbón, no concibiendo vida basada en otro elemento que no sea el carbono como pilar fundamental, por ejemplo el Silicio. Otra inhibición mental la tenemos con el agua, el solvente universal y sus derivados más simples -al respecto la NASA ha hecho suyo el “mantra del agua” como principio guía de sus proyectos y misiones de vida ET-.
Nosotros mismos somos sopa de agua estructurada pero agua al fin, es decir, nos exprimen y nos convertimos en una masa acuosa, y eso influye en nuestra manera de pensar y de imaginar nuevos escenarios: libres de esa influencia podríamos imaginar formas de vida primigenia en cristales en lugar de en el seno de una gigantesca sopa. Un argumento geocéntrico para descartar al silicio dentro de esa influencia es que siendo mucho más abundante que el carbono ha sido el escaso carbono el que ha ganado la carrera de la vida.
Una química alternativa seria una basada en el par N-P, nitrógeno – fósforo, donde las plantas podrían haber surgido del equilibrio dinámico entre el cielo (una atmósfera de amonio o de dióxido nitroso) y la tierra (que suministraría el fósforo) generando plantas N-P. Otras propuestas más exóticas serian sustituir al fósforo por el arsénico, al oxigeno por el cloro y al carbón por el sulfuro.
El papel de la energía: El otro problema es encontrar formas viables de conversión de energía para sostener el motor de la vida. En la Tierra la vida conocida es sostenida en base a la fotosíntesis y generalmente sobre plantas de color verde. Sin embargo existen otras formas como por ejemplo los hongos que convierten la alta energía de los rayos gamma que nos llegan del espacio estelar mediante el pigmento melanina.
El papel del solvente universal:Pasemos ahora a rever el papel mantra del agua, de propiedades consideradas únicas y como corolario “raras” alimentando la hipótesis de que la vida en la Tierra se produjo por una rarísima combinación de poco probables factores (!?). En nuestra misma Tierra tenemos otros solventes tales como el amonio que puede disolver la mayoría de las moléculas organicas y muchos metales. Los problemas encontrados con el amonio es que el hidrógeno de sus moléculas estaría más débilmente unido al nitrógeno que el hidrógeno al oxígeno del agua lo que lo hace más evaporable, que su tensión superficial sea mucho menor lo que reduce su capacidad para concentrar moléculas no polarizadas a través del efecto hidrofobico. Estas características lo convierten –para los modelos de generación de vida terrestre vigentes- en un solvente de dudosa efectividad para mantener juntas a las moléculas pre-bióticas para permitir la aparición de un sistema de auto reproducción. Otro problema -siempre limitado por nuestros modelos- es que el amonio es combustible y oxidable y por lo tanto no podría existir en una atmósfera altamente oxidante como la nuestra.
Sin embargo sería viable la creación de una biosfera en otras condiciones de temperatura y presión, por ejemplo a más bajas temperaturas y presiones mucho más altas que las de nuestra actual biosfera. Por ejemplo biosferas de amonio y agua mezcladas podrían existir debajo de la superficie de Titán, la luna de Saturno. Otros solventes viables serían: FH Fluoruro de Hidrógeno, Metanol, Hidrógeno Sulfuroso, Cloruro de Hidrógeno y Peróxido de Hidrógeno.
¿Porqué pensar siempre en sopas?: Otra posibilidad de forma de viva la constituyen partículas de polvo suspendidas en plasma, que son condiciones frecuentes en el espacio interestelar. Mediante modelos de simulación en computadora se ha comprobado que partículas ionizadas pueden llegar a auto organizarse en estructuras helicoidales capaces de replicarse a si mismas e interactuar con el medio evolucionando a formas superiores. Ver al respecto los trabajos de http://www.iop.org/EJ/abstract/1063-7869/40/1/A04, Vadim N. T. Tsytovich de la Academia Rusa de Ciencias, año 1997.
Panspermia
La panspermia plantea que pre-existen semillas de vida en todo el universo y que la vida en la Tierra seria debida a la germinación de una o varias de esas semillas. Otra hipótesis mas restringida seria la exo-génesis que plantea que la vida habría sido importada de lugares específicos del universo. Sin embargo habrían aparecido “evidencias circunstanciales” que llevan a pensar como viable la exo-génesis, fundamentalmente porque la vida se desarrolló demasiado rápido a partir de la evolución geológica de la Tierra.
Estudios geológicos sugieren que la vida se habría formado entre 4.500 y 3.500 millones de años atrás y plausiblemente entre 3.900 y 3.500 y hasta en un lapso de menos de 100 millones de años de confirmarse algunas investigaciones, es decir con ventanas de tiempo de 1.000, o 400 o menos de 100 millones de años. Si en cambio la vida se hubiera originado en otros lugares habría en teoría una ventana de 9.000 millones de años para la formación de la vida. En una palabra, si la vida surgió en la Tierra, debió haberse formado “demasiado” rápido, lo cual genera dudas.
Biología gravitacional: Esta disciplina estudia la relación entre la fuerza de gravedad de los posibles planetas soporte de vida y las posibles formas de vida. Por ejemplo, a mayor g menos tamaño de las células y viceversa. A mayor g surgen como evolutivamente necesarias fuertes estructuras músculo - esqueléticas y viceversa.
¿Mensaje en botellas o mensajes a la velocidad de la luz?
Las radiaciones electromagnéticas, por ejemplo las ondas de radio, parecerían lo más aconsejable para el envío de mensajes al espacio pues el envío de mensajes adentro de cualquier botella imaginable implicaría un extravagante gasto de energía si se pretende un alcance similar. El análisis costo-beneficio-oportunidad de estas iniciativas dependerá de nuestros objetivos y de nuestras hipótesis. Si por ejemplo esperamos obtener una respuesta dentro de nuestra escala de longevidad tendríamos que estimar la posibilidad de encontrar señales de vida ET dentro de una pocas decenas de años luz de nuestro planeta. Por otra parte, si el viaje va a ser largo tenemos que calcular que la radiación cósmica lo va a estropear. Otro detalle a tener en cuenta es la longitud del mensaje: si es demasiado corto puede llegar a pasar desapercibido al acercarse al virtual desorden de comunicaciones del destino, razón que nos inclina a programar el envío de mensajes relativamente largos. Todo esto nos conduce que que si la rapidez en obtener respuesta no es un factor acuciante, habria que pensar en mensajes relativamente largos dentro de una botella espacial. Ver los comentarios al respecto de Vincent Calder, un físico químico retirado del Laboratorio Nacional de Berkeley.
El meteorito de origen marciano ALH84001
Este meteorito marciano de color marrón oscuro y de 1931 gramos de peso fue descubierto en el área Allan Hills (ALH) de la Antártida en el año 1984 por una expedición del Instituto Smithsoniano.
Su edad se estima en 4.500 millones de años y hace unos 3.600 millones de años se filtró agua rica en dióxido de carbono hacia su interior. Su reconstruida historia reciente nos dice que habría sido expulsado de Marte hace unos 16 millones de años por el impacto de un meteorito y que vagó por el espacio llegando a nuestro planeta hace unos 13.000 años. Su procedencia marciana estaría corroborada por la presencia del isótopo Nitrógeno 15 en cantidades muy similares a las de la atmósfera de Marte. Investigadores de la NASA descubrieron en 1996 trazas de hidrocarburos policíclicos aromáticos (moléculas de carbón múltiplemente anilladas que se encuentran en células vivas) a lo largo de fracturas superficiales.
Ante tanta euforia la revista Science publicó un articulo en el que se rebatía esa posibilidad con evidencias aportadas por la Institución Oceanográfica Scripps de la Universidad de California que mostraban contaminación del hielo antártico alrededor del meteorito, lo cual es un llamado de atención a ser tenido en cuenta en futuras investigaciones similares. No obstante, esto no descarta la suposición de vida ET en Marte y pone sobre el tapete la posibilidad de la panspermia o de la exo-génesis.
Estudios más recientes – Septiembre 2007- realizados por Andrew Steele del Instituto Carnegie de Washington que examinó la estructura quimica de muestras tomadas a diferentes profundidades del metorito, muestra glóbulos de carbón de 0,1 milímetros en los cuales identificaron anillos de magnetita alrededor de las esferas siguiendo los mismos “patterns” que fragmentos de rocas volcánicas de la isla de Savlbard en Nouega. Estos investigadores lanzaron como hipótesis que procesos de tipo volcánico, con transiciones de calor intenso seguida de enfriamiento rápido, podrían de por sí dar lugar a procesos que conducen a la vida.
¿No tendremos todo un mundo alienígeno completo entre nosotros?
La revista Scientific American publica un artículo de Paul Davies donde plantea que microbios y bacterias alienígenos podrían estar entre nosotros a plena vista, como microbios y bacterias comunes, aunque su bioquímica sea muy distinta a la que consideramos “nuestra”. También es posible que la vida en la Tierra haya ciclado más de una vez y al respecto hay investigaciones en curso orientadas a encontrar evidencias de una segunda génesis, por ejemplo encontrando microbios exóticos con una bioquímica diferente a la de todos los organismos conocidos. Lugares insólitos de búsqueda donde podrían encontrase esos extraños nichos serian el fondo de los océanos, de los volcanes y los valles secos de la Antartida.
No se puede descartar incluso que estos microbios alienígenos podrían ser detectados por marcadores de bioquímicas alternativas. El origen de la vida sigue siendo una de las grandes incógnitas de la ciencia: nadie sabe cómo, donde o cuándo se originó la vida. Lo único comprobado es que la vida de los microbios se estableció por sí misma en la Tierra hace unos 3.500 millones de años. Hace treinta años se creía que la vida se había producido por un accidente tan poco probable que era muy improbable que hubiera ocurrido más de una vez en la vida del universo.
Test de la hipótesis del Determinismo Biológico
Ya en el año 1995 el bioquímico Christian de Duve habló del imperativo cósmico: cualquier planeta parecido a la Tierra puede cobijar vida y al respecto, Robert Shapiro de la Universidad de Nueva York dice: la vida está escrita dentro de las leyes de la naturaleza, estableciendo la bases de lo que podríamos denominar un determinismo biológico. Si bien para el mundo científico aún estamos lejos de comprobar la veracidad del determinismo biológico podríamos realizar un test, aquí en la Tierra. Podemos por ejemplo partir de una verdad trivial: ningún planeta es más parecido a la Tierra que la Tierra misma. Por lo tanto, si la vida surge de condiciones terrestres, quizás fue originada más de una vez en nuestro planeta. Para ello, habría que buscar en cuanto nicho extraño se nos ocurra y que exista, formas alienígenas, muy diferentes de todas las conocidas y que podrían haber aparecido y evolucionado en forma independiente.
El punto de vista ortodoxo sobre la biogénesis sostiene que si la vida se origino mas de una vez una de ellas habría predominado y eliminado a las otras. Este determinismo bélico sin embargo tiene sus fallas. Por ejemplo las bacteria y las archaea dos microorganismos muy diferentes que descienden de un ancestro común hace mas de 3.000 años atrás, han coexistido pacíficamente desde ese entonces y más aún, formas alternativas de vida podrían no haber competido con organismos conocidos ya sea por ocupar nichos de condiciones extremas o porque esas distintas formas de vida requerían recursos diferentes.
En el caso que esas formas alternativas de vida no existieran actualmente podrían haber florecido en el pasado y dejar marcas de su paso, por ejemplo depósitos minerales que no podrían ser explicados por actividades pasadas de organismos existentes o por el descubrimiento de moléculas orgánicas o micro fósiles de muy antigua data.
Posibilidades de Vida Extraterrestre - I
El proyecto Voyager y mensajes enviados al espacio inter estelar
A más de 25 años del lanzamiento de las Voyager 1 y 2 (a Junio 2002) por la NASA, se analiza la probabilidad de esa existencia y el estado del arte ciencia de la búsqueda de vida e inteligencia extraterrestre.
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Fuente: NASA, haga clic para ver la imagen aumentada
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¿Quién no recuerda o ha oído hablar del Proyecto Voyager, El Viajero del Espacio Intra estelar, en un intento de contactarse con otros seres inteligentes?. Para los que han leído Cosmos y Murmullos del Espacio de Carl Sagan y la Serie Cosmos en la década de los 80 y son amantes de las películas de Ciencia-Ficción del tipo Odisea del Espacio 2001 de Stanley Kubrik, la existencia de seres extraterrestres es un hecho. Veamos pues, a más de 25 años del lanzamiento de las Voyager 1 y 2 por la NASA, algunos intentos de medir la probabilidad de esa existencia y el estado del arte ciencia de la búsqueda de inteligencia extraterrestre.
La misión del Proyecto Voyager es extender la exploración humana más allá del Sistema Solar. Esto permitirá conocer las características del borde de nuestro sistema planetario, fuera del alcance del campo magnético solar y fuera del flujo del viento solar, penetrar en la región de la heliopausa entre el viento solar y el medio interestelar.
Actualmente (a Junio 2002), ambas Voyager están llegando a los límites del Sistema Solar en búsqueda de la heliopausa, la región donde se desvanece la influencia del sol y donde comienza el espacio intrestelar. La heliopausa, distante entre 8 a 22 mil millones de kilómetros, jamás ha sido alcanzada. Dentro de unos 10 años, las dos naves espaciales cruzarán un área conocida como shock de terminación. Es en esa área donde el viento solar disminuye su velocidad y cruzarán la heliopausa luego de 10 a 20 años más. Cabe notar que ambas naves tienen combustible para operar hasta el año 2020 y eventualmente pasarán cerca de otras estrellas en unos 40.000 años y en 296.000 años cerca de Sirio, la estrella más brillante de nuestro cielo. Su destino final sería quizás deambular eternamente por la Vía Láctea.
Las Voyager 1 y 2
Características y antecedentes
Las naves pesaban unas 2 toneladas en el lanzamiento y unos 800 kilos en misión. Poseen los siguientes instrumentos: cámaras duales, espectrómetro infrarrojo y radiómetro, espectrómetro ultravioleta, foto polarímetro, detector de plasma, detector de partículas de baja energía, detector de rayos cósmicos, magnetómetro, planetario de radio astronomía y detector de ondas de plasma.
Ya en la década de los 60, los diseñadores estaban en conocimiento de una oportunidad única que ocurre a cada 175 años: que a fines de la próxima década, los gigantes planetas exteriores, Júpiter, Saturno, Urano y Neptuno, iban a estar alineados de forma tal que una aeronave podría saltar de uno al otro acelerando su marcha usando la propia gravedad de cada uno de ellos.
La Voyager 2 fue lanzada primero desde Cabo Cañaveral el 20 de Agosto de 1977 mientras que la Voyager 1 fue lanzada sobre una trayectoria más rápida el 5 de Septiembre de 1977. Ambas fueron lanzadas al espacio con los cohetes de descarte Titán - Centauro. Ya el 17 de Febrero de 1998, la Voyager 1 pasó a ser el objeto hecho por humanos más distante al superar a la nave espacial Pioneer 10.
Mensajes sobre las Voyager 1 y 2
Las Voyager serán el tercer y cuarto artefacto hechos por el hombre que escaparán del Sistema Solar, conjuntamente con las naves Pioneers 10 y 11 que les precedieron. Ambas llevaban unas pequeñas placas con datos para beneficio de otros exploradores del espacio del futuro. Con ese antecedente, la NASA colocó un mensaje más ambicioso sobre las Voyager 1 y 2, para convertirlas en una especie de cápsulas del tiempo, destinadas a comunicar nuestra historia a los extraterrestres. El mensaje es portado por un registro fonográfico en un disco de cobre de 12 pulgadas bañado en oro, conteniendo sonidos e imágenes especialmente seleccionadas para mostrar la diversidad de la vida y la cultura en la Tierra. La selección la realizó un comité presidido por Carl Sagan de la Universidad de Cornell
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El Comité seleccionó 115 imágenes y un variado conjunto de sonidos naturales, el viento, truenos, sonidos de pájaros, ballenas y de otros animales. Se agregaron selecciones musicales y saludos en 55 lenguas, desde lenguas antiguas a modernas, con un mensaje de salutación del presidente Jimmy Carter y del Secretario de la Naciones Unidas Kurt Waldheim. En la figura de abajo se aprecia una de las imágenes: una pareja humana.
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