Un origen de la vida en el frío

Un origen de la vida en el frío

tierra enfriadaDentro de las teorías sobre el origen de la vida terrestre, habitualmente el panorama de la “sopa primigenia” se plantea así literalmente, es decir, un mar caliente lleno de sustancias químicas cada vez más complejas hasta que al fin aparece una molécula autorreplicante. Tiene sentido: los compuestos de química orgánica requieren para su ensamblaje una cierta cantidad de energía presente, y además de los rayos cósmicos y otras radiaciones, ¿qué mejor que un disolvente calentito?

La Tierra antigua sin duda podía prestarse a esta situación. Recordemos: en el período que llamamos Hadeico, hace cuatro mil millones de años, la tierra era un mundo recién formado, bombardeado continuamente por fragmentos protoplanetarios del Sistema Solar que aún es una nube de partículas arremolinada; el agua -procedente de los minerales terrestres y del hielo que forma parte de ese bombardeo meteórico- se evapora y precipita una y otra vez sobre los flujos de magma que empiezan a formar la corteza. Los restos rocosos que nos quedan de esta época, que aparecen en Canadá, demuestran que había una violenta actividad volcánica, pero también actividad de erosión y arrastre de masas de agua líquida.

Se especula con la posibilidad de que la molécula replicante apareciera y se extinguiera en múltiples ocasiones en aquellos eones misteriosos, surgiendo en océanos, esterilizada por volcanes y meteoritos, arrojada al espacio y devuelta a la Tierra. Millones de experimentos químicos mezclados y recombinados hasta que el sistema solar se estabilizó y el planeta entró en un estado de calma.

¿Glaciares?

barbertonLas rocas procedentes del Cinturón de Diorita de Barberton (Sudáfrica) que se formaron en el océano de hace 3.500 millones de años, nos hablan de un mar bastante caliente, sobre los 85º. Esto se deduce de las proporciones de isótopos de oxígeno almacenados en las rocas. Pero según Maarten de Wit, de la  Nelson Mandela Metropolitan University en Port Elizabeth, estas lecturas estarían malinterpretadas por el hecho de proceder de materiales cercanos a fuentes hidrotermales. Otras pistas, como la formación de cristales de yeso* o la presencia de limolitas con cantos rodados, indicaría más bien la existencia de un mar muy frío e incluso con hielo.

Vida en el frío

hadeano-fríoAunque la idea de de Wit no es más que una teoría, cabe plantearse si realmente la vida podría desarrollarse en un medio helado. Investigando la posibilidad de vida en Europa (la luna de Júpiter), científicos de la Universidad de California han demostrado que algunos compuestos clave prebióticos –aminoácidos como guanina o adenina- se forman en cantidades substanciales a temperaturas bajo cero. De hecho, se concentran más, y la temperatura preserva de la descomposición a estas frágiles moléculas. ¿Significa esto que la vida surgió en el hielo? No lo sabemos, pero la combinación de unos fondos fríos rodeados de chimeneas hidrotermales saturadas de moléculas complejas resulta ser un interesante punto de vista nuevo.

Prebiotic Synthesis of Adenine and Amino Acids Under Europa-like Conditions

visto en New Scientist.

* el yeso puede cristalizar a temperaturas altas pero sólo en aguas superficiales, como ocurre con las abundantes rocas evaporíticas del Mioceno, cuando el Mediterráneo se secó.

Micro-sondas espaciales para ir a las estrellas

Micro-sondas espaciales para ir a las estrellas

micro-sondaEl anuncio por parte de un grupo de científicos del programa Breakthrough Starshot, cuyo objetivo es enviar micro-sondas espaciales a Alfa Centauri a velocidades cercanas a la luz con el objetivo de que lleguen allí en veinte años, ha despertado el entusiasmo de la comunicad científica. Dirigido por Peter Worden, ex-director del NASA AMES Research Center, y con un Consejo compuesto por Stephen Hawking, Yuri Milner, y Mark Zuckerberg. Ann Druyan, Freeman Dyson, Mae Jemison, Avi Loeb y Peter Worden se encargaron de hacer el anuncio.

Hace ya mucho tiempo, un matemático húngaro-americano, John Von Neumann, especuló con la posibilidad de fabricar máquinas autorreplicantes: sistemas artificiales capaces de fabricar copias de sí mismos. El físico Freeman Dyson expandió este concepto planteando utilizar las máquinas Von Neumann para gigantescos proyectos de astroingeniería, como terraformación de mundos o construcciones a nivel planetario (ya sabemos cómo planeaba construir las Esferas de Dyson), y también para la investigación de otros mundos. La dispersión por la galaxia de máquinas von Neumann, a las que Dyson denominó Astropollos, de forma lenta pero exponencial ampliaba mucho más las posibilidades de descubrir formas de vida inteligente que una expedición humana a gran escala. Los que recordéis 2010, la secuela de 2001: Odisea del Espacio saben que se revela al final que el Monolito es entre otras cosas una máquina Von Neumann diseñada para crear y dirigir formas de vida orgánica, con métodos tan expeditivos como autorreplicarse a lo bestia para provocar una reacción de fusión estable en Júpiter y convertir el sistema solar en un sistema binario à la Tattooine.

Dejemos las películas. Presentemos a Yuri Milner, el multimillonario soviético ruso que el año pasado donó cien millones de dólares al SETI no solamente para la detección de señales de radio sino para el desarrollo de unas sondas miniatura con requisitos mínimos, capaces de alcanzar velocidades cercanas a la de la luz. Estas micro-sondas -también llamadas femtosatélites– del tamaño de una galleta son básicamente una placa de circuitos integrados (no autorreplicantes) con una gran célula fotovoltaica. Sus funciones serán mínimas: alejarse de la Tierra en una trayectoria determinada, y avisar cuando encuentren algo. Pero ¿cómo se haría esto?

micro-sondasEl primer planteamiento de estas micro-sondas, que empezó en 2011 como un proyecto KickStarter por parte de Zachary Manchester de la Universidad de Cornell, especulaba con el empuje provocado por el viento solar y los campos electromagnéticos que impulsan, por ejemplo, las nubes de polvo ferromagnético a grandes velocidades por el espacio como micrometeoritos. De hecho ya se ha experimentado con la resistencia de los componentes al espacio (se colocaron algunos de estos chips al exterior de la Estación Espacial Internacional). La idea es que este otoño se envíe un satélite CubeSat lleno de estos chips; el satélite -parecido a una torre de CD- expulsaría los chips mediante un resorte formando la primera flota.

Si se pudiera generar una carga eléctrica (y se puede, mediante unas antenas que utilizarían la ionosfera terrestre para cargarse) se podría dirigir a cada uno de estos chips como si de una vela se tratase, encendiendo y apagando el circuito. Desde la Tierra la flota se dirigiría a Júpiter, con una ionosfera veinte mil veces mayor que la terrestre… Júpiter y más allá…

Pero hay más. La instalación de un láser terrestre podría aplicar directamente sobre los chips la potencia necesaria para acelerarlos; pensemos que estamos hablando de objetos de escasos gramos de peso. Con un láser colocado en un lugar seco y alto y dotado de óptica adaptativa para evitar distorsiones atmosféricas, se podrían enviar 100 gigavatios de potencia a cada chip individualmente, empujándolo en minutos a una velocidad de 160 millones de kilómetros por hora en dirección a Alfa Centauri. Los chips que sobrevivieran a la travesía llegarían en veinte años.

Esto ya son palabras mayores y requieren algunos ajustes de peso en los chips y el desarrollo del super-turbo-láser. Pero el campo está sembrado… y pronto las primeras migajas de tecnología humana atravesarán el vacío entre las estrellas.

Espero que no le den a ninguna nave que pueda andar por ahí. El impacto de una galleta de 1 gramo a 4,5×107 metros por segundo tiene que hacer daño, son más o menos 2×1019 ergios o más fácil, 500 toneladas de TNT.

http://www.breakthroughinitiatives.org/

Nubes en Plutón

Nubes en Plutón

Plutón (representación artística)Unos brillos extraños en la superficie de Plutón fotografiados por la sonda New Horizons han dado que hablar, como siempre que aparece algún evento enigmático en el espacio. Preparémonos, porque apenas estamos rozando la primera frontera: hace treinta años todo lo que teníamos era la Tierra, la Luna y unos puntitos. Actualmente tenemos datos de sondas que están saliendo fuera del sistema solar y enviando fotos y datos de calidad, así que es normal que veamos eventos exógenos incomprensibles aquí en la Tierra.

El cráter Occator, en CeresHace unos meses se recogieron fotos extrañas de Ceres, un planeta enano -el objeto más grande del cinturón de asteroides entre Marte y Júpiter- concretamente del cráter Occator. El interior del cráter emitía un resplandor intenso, como de una ciudad iluminada… más adelante se mapearon hasta 130 puntos con luminosidades similares por toda la superficie de Ceres. ¿Qué podía ser aquello? La sonda Dawn, que fue la que envió las fotos, siguió aportando datos. No era hielo ni actividad volcánica, que es lo que se pensó al principio: los reflejos presentaban la traza espectral de sales (sulfato de magnesio hidratado) y agua.

Posiblemente la corteza de Ceres esté cubierta por una capa de polvo oscuro, e impactos meteóricos recientes provocaron que el sustrato enterrado, mucho más reflectante, saliera a la luz. Ese sustrato que envuelve el planeta consistiría en una mezcla de hielo de agua y sales minerales: un océano congelado. Otro mineral detectado, un filosilicato amoniacal, es propio de las regiones exteriores del sistema solar: tal vez un indicio de que Ceres proviene de fuera y de alguna forma fue desplazado a su órbita actual. Cuando el sol brilla sobre este hielo antiguo, provoca pequeñas nubecillas o nieblas sobre los cráteres.

Plutón a contraluzPlutón tiene una atmósfera rica en nitrógeno, metano y CO2, muy tenue y excepcionalmente grande (150 km) y hay neblinas bien visibles cuando la cámara de la sonda capta los “amaneceres”, es decir, el sol eclipsado por el planeta mientras la nave está en el lado nocturno. Se pensaba que esta atmósfera era temporal y se congelaba durante el “invierno” plutoniano, pero no: de hecho se incrementa al menor aumento de temperatura, pasando la presión atmosférica de 1 a 28.000 Pascales, que es tres veces la de Marte*. A esas presiones, el nitrógeno fluye como líquido en la superficie mientras la bruma de tolinas se va condensando al enfriarse. El clima en Plutón es más interesante de lo que parecía. En la foto de la New Horizons se ven dos cosas curiosas: primero, la aserrada superficie del horizonte, que nos muestra lo pequeño que es el planeta; en la Tierra hasta la montaña más alta se hace imperceptible ante la curvatura del globo. Y luego esas manchas de luz, de 16 km. de lado a lado y flotan sobre la atmósfera. Serían las primeras fotos de nubes plutonianas, que brillan intensamente por la misma razón que las nuestras: la luz del sol que les da de lado.

* en la Tierra la presión promedio es de 100.000 Pascales.

visto en UniverseToday

Un láser para ocultar la Tierra de los extraterrestres

Un láser para ocultar la Tierra de los extraterrestres

Láser apuntando a observadores extraterrestresEsta puede ser de las publicaciones científicas más tontas que se hayan sacado últimamente, vamos a ver. Uno de los métodos que se usan actualmente para detectar exoplanetas en estos tiempos primitivos consiste en observar el parpadeo de las estrellas. Cuando un sol lejano cambia de brillo rítmicamente puede estar indicando el tránsito de un planeta justo por delante, es decir, en la línea entre la estrella y nuestro punto de observación.

El método de tránsito tiene varios inconvenientes: es necesario, como hemos dicho, que el telescopio esté en línea con el plano de la eclíptica del exosistema, y que el planeta pase justo cuando estamos observando; y es un método indirecto, es decir, que todos los parámetros que podemos deducir -tamaño del planeta, período de rotación, etc- son igualmente discutibles. Tanto como el caso de la superestructura artificial de Epsilon Aurigae (oh, me encanta cómo suena esto!) que al final va a resultar que era un error de observación.

Supongamos que una raza extraterrestre suficientemente avanzada como para representar un peligro para nosotros, es decir, mucho más avanzada, decide buscar planetas para conquistar. ¿Podríamos seguir los consejos de Stephen Hawking y escondernos para así evitar un conflicto cultural del que saldríamos perdiendo cual pieles rojas? Así, astrónomos de la Universidad de Columbia han planificado un sistema de ocultación para escabullirnos cual cruceros klingon de las miradas ajenas.

Bueno, la Tierra vista desde fuera sólo ocupa 10 horas al año en hacer su tránsito delante del Sol. Si en ese tiempo disparáramos un láser de 30 megawatt -con la adecuada longitud de onda- en dirección a la estrella vigilante, camuflaríamos la sombra que se genera. Sólo valdría para una estrella cada vez, pero es poca energía: el consumo anual de luz de 70 viviendas normales.

Evidentemente es un planteamiento teórico y provocador, y las respuestas no se han hecho esperar. Está claro que deberíamos saber primero de quién tenemos que ocultarnos; ese alguien (alien?) debe tener una tecnología limitada y carecer de otros métodos de detección, como pueden ser oscilaciones gravitatorias del Sol, ondas de radio provenientes de la Tierra en los últimos cien años, efectos Doppler en el espectro solar, etc. O cosas más avanzadas, caray, que son aliens. En todo caso, una vez detectado ese contacto, más valdría preparar ese láser y tenerlo guardado por si vienen con malas intenciones.

A cloaking device for transiting planets, en la Royal Astronomic Society.

Más noticias de KIC 8462852, la estrella misteriosa

KIC 8462852 megastructura¿Recordáis el revuelo que se organizó con la estrella KIC 846285, cerca de la constelación Cygnus? Este astro -una estrella amarillenta de clase espectral F- vigilado con el telescopio espacial Kepler durante unas observaciones rutinarias, mostraba unos patrones de variación lumínica irregulares que no correspondían a una interferencia de tránsito (uno o varios planetas orbitando que pasaran por delante, haciendo sombra, daría una periodicidad). Se especularon con varias hipótesis: una nube de escombros, por ejemplo de un anillo de acreción planetario; un enjambre de cometas u otros objetos que pasaran por delante; o una mega-construcción alienígena al estilo de las esferas de Dyson, cosa que ya se había planteado en otros astros como Almaaz (el Cabrón) en Epsilon Aurigae.

El telescopio espacial KeplerLa opción más razonable es que un grupo de objetos cometarios dispuestos en el equivalente de la nube de Oort de KIC 846285 haya hecho un tránsito delante de la estrella -o más correctamente, entre la estrella y la Tierra- velando momentáneamente su luz. El astrónomo Jason T. Wright publicó un especulativo artículo contemplando la segunda posibilidad -que aquello fuera la prueba de la actividad de una civilización avanzada- y esto llevó al instituto SETI a rastrear señales de la estrella con el conjunto de radiotelescopios Allen Telescope Array. Durante dos semanas se rastrearon señales de banda estrecha (posibles emisiones de comunicación) y señales de banda ancha resultado de las emisiones de microondas de hipotéticos propulsores en el entorno de la “obra”. También, en octubre-noviembre de 2015, se rastrearon pulsos láser con el Observatorio SETI Óptico de Boquete en Panamá, sin resultado. Si es una civilización la que está trasteando en KIC 846285, es mucho más avanzada que esto.

Claro que la antigüedad de los datos que tenemos sobre las fluctuaciones de KIC 846285 es poca: el Kepler, que ya está en vías de jubilarse, apenas lleva cuatro años investigando esa sección del cielo. Pero revisando unas placas fotográficas que estaban en la Universidad de Louisiana se han descubierto retratos de la estrella parpadeante: estas fotos del siglo XIX revelan que el astro ha perdido casi un 19% de su brillo en cuestión de cien años. Esto es muy anormal, ya sea obra de alienígenas, cuerpos celestes o variaciones del ciclo de vida de una clase F. Algo está opacando (o apagando?) a KIC 846285 en un tiempo record.

The Search for Extraterrestrial Civilizations with Large Energy Supplies. IV. The Signatures and Information Content of Transiting Megastructures, en arXiv

visto en New Scientist.

Un posible origen de la señal WOW

El Big Ear TelescopeEl 15 de agosto de 1977 a las 23:16, el radiotelescopio Big Ear – una instalación de la Universidad de Ohio que escuchaba emisiones en la frecuencia de 1420 MHz-  recibió,durante 72 segundos, una señal de radio de origen desconocido procedente de la constelación de Sagitario y alcanzando una intensidad 30 veces superior al ruido de fondo. Esta potente y larga emisión no pudo ser rastreada en barridos posteriores, y es uno de los misterios sin resolver de la ciencia moderna. Aunque hay explicaciones lógicas (un evento astronómico e alta energía, el rebote de una emisión terrestre en algún satélite) la más fascinante sería la hipótesis extraterrestre: la frecuencia de 1420 MHz corresponde a la emisión del hidrógeno neutro, el elemento más común del Universo y según algunos astrofísicos la que usaría una civilización avanzada que quisiera comunicarse.

Por otro lado, la ventana de 72 segundos corresponde al tiempo máximo que el Big Ear podía mantenerse fijo sobre una zona del espacio, lo cual encaja con la versión de una señal procedente de fuera. Pero, aunque hubo muchos intentos de rastreo, la señal WOW nunca volvió a detectarse.

La señal WOWAhora, según una hipótesis publicada por Antonio Paris del St. Petersburg College (Florida) el responsable de la señal sería un cometa, con dos posibles candidatos: el 266P/Christensen y el P/2008 Y2 Gibbs. Estos dos bólidos trazaron en esas fechas su órbita, pero aún no los habíamos descubierto. Los cometas, cuando se acercan al Sol, son afectados por sus radiaciones y desprenden considerables volúmenes de hidrógeno en su coma o cola; este hidrógeno sería la causa de la intensa señal. Es una idea interesante, pero lo bueno es que ambos pasarán de nuevo por casa: el Christensen en enero del ’17 y el Gibbs en enero del ’18. Si analizamos su señal de hidrógeno, se podría confirmar que WOW tiene un origen natural… o no.

Hydrogen Clouds from Comets 266/P Christensen and P/2008 Y2 (Gibbs) are Candidates for the Source of the 1977 “WOW” Signal, en Center for Planetary Science

visto en gizmodo.