• Home
  • Química
  • Astronomía
  • Energía
  • Naturaleza
  • Biología
  • Física
  • Electrónica
  •  science >> Ciencia >  >> Astronomía
    ¿Cuáles son las probabilidades de que haya vida en el espacio exterior?
    En junio de 2008, Los astrónomos europeos descubrieron tres súper Tierras orbitando lo que pensaban que era una estrella solitaria. El descubrimiento fue una buena noticia para la posibilidad de vida en otras partes del universo. Foto © ESO

    Desde que los humanos reconocieron la enormidad del universo, hemos intuido que la vida debe existir en alguna parte, ya sea en nuestra galaxia o en alguna galaxia lejana, lejos. Si el universo contiene miles de millones de galaxias, y si cada galaxia contiene miles de millones de estrellas, y si una fracción de esas estrellas tiene planetas similares a la Tierra, entonces deben existir cientos, tal vez incluso miles, de civilizaciones alienígenas en todo el cosmos. ¿Derecha?

    Por un momento, la ciencia se contentó con la lógica únicamente. Luego, en 1995, los astrónomos localizaron los primeros planetas fuera de nuestro sistema solar. Desde entonces, han detectado casi 300 de estos planetas extrasolares. Aunque la mayoría son grandes, planetas calientes similares a Júpiter (por eso son más fáciles de encontrar), menor, Los planetas similares a la Tierra están comenzando a revelarse. En junio de 2008, Los astrónomos europeos encontraron tres planetas, todo un poco más grande que la Tierra, orbitando una estrella a 42 años luz de distancia [fuente:Vastag].

    Estos descubrimientos han servido como una afirmación para aquellos involucrados con el búsqueda de vida inteligente extraterrestre , o SETI . El físico de Harvard y líder de SETI Paul Horowitz declaró audazmente en una entrevista de 1996 con la revista TIME:"¿Vida inteligente en el universo? Garantizada. ¿Vida inteligente en nuestra galaxia? Es tan abrumadoramente probable que te dé casi todas las probabilidades que quieras".

    Y, sin embargo, su entusiasmo debe ser moderado por lo que los científicos llaman el Paradoja de Fermi . Esta paradoja articulado por primera vez por el físico nuclear Enrico Fermi en 1950, hace las siguientes preguntas:Si los extraterrestres son tan comunes, ¿por qué no han visitado? ¿Por qué no se han comunicado con nosotros? O, finalmente, ¿Por qué no han dejado algún residuo de su existencia? como el calor o la luz o algún otro despojo electromagnético?

    Quizás la vida extraterrestre no sea tan común después de todo. O quizás la vida extraterrestre que da lugar a civilizaciones avanzadas no sea tan común. Si tan solo los astrónomos pudieran cuantificar esas probabilidades. Si tan solo tuvieran una fórmula que explicara todas las variables correctas relacionadas con la vida extraterrestre. Como resulta, ellas hacen. En 1961, como una forma de ayudar a convocar la primera conferencia seria sobre SETI, El radioastrónomo Frank Drake presentó una fórmula, ahora conocido como el Ecuación de Drake , que estima el número de civilizaciones inteligentes potenciales en nuestra galaxia. La fórmula ha generado mucha controversia, principalmente porque conduce a resultados muy variables. Y, sin embargo, sigue siendo nuestra mejor manera de cuantificar cuántos extraterrestres están tratando de comunicarse.

    Echemos un vistazo más de cerca a la ecuación y sus implicaciones.

    Contenido
    1. ¿Estamos solos? La ecuación de Drake
    2. Prueba y revisión de la ecuación de Drake
    3. ¿Cuáles son las probabilidades de que haya vida en el espacio exterior ?:Nota del autor
    4. Probabilidades de vida extraterrestre:hoja de trucos

    ¿Estamos solos? La ecuación de Drake

    Ellie Arroway, interpretada por Jodie Foster en la película "Contact, "fue consumido por la idea de vida en otros planetas. Getty Images

    Tratar de calcular la probabilidad de que exista vida extraterrestre en el universo es bastante complicado. El universo no es un entorno estático. Las estrellas nacen ellos viven y mueren. Algunas estrellas se forman en asociación con planetas. Otros no lo hacen. Solo algunos de esos planetas tienen las condiciones adecuadas para sustentar la vida.

    La vida es una variable complicada por derecho propio. Algunos planetas pueden soportar moléculas orgánicas complejas (proteínas y ácidos nucleicos) y nada más. Otros planetas pueden soportar simples, organismos unicelulares. Y aún otros podrían soportar organismos multicelulares, incluidos aquellos lo suficientemente avanzados como para desarrollar las tecnologías para viajar o enviar señales al espacio exterior. Finalmente, incluso los organismos que se han adaptado muy bien a su entorno no duran para siempre. Como ilustran tanto los dinosaurios como el Imperio Romano aquí en la Tierra, todas las dinastías llegan a su fin, ya sea cataclísmico o de otro tipo.

    Frank Drake tuvo que tener en cuenta todas estas variables al desarrollar una fórmula para cuantificar las probabilidades de encontrar vida extraterrestre. Su primera tarea fue decidir qué quería calcular. Primero, limitó su pensamiento a los extraterrestres en nuestra galaxia natal, y solo a aquellos que podrían ser capaces de comunicarse interestelar. Luego, insertó un factor matemático para dar cuenta de todas las condiciones necesarias para permitir la evolución de tales civilizaciones. El resultado es la siguiente fórmula:

    N =Rf pag norte mi F l F I F C L

    En esta ecuación, norte es el número de civilizaciones detectables en nuestra galaxia. Las otras variables se describen a continuación:

    • R es la tasa de formación de estrellas en la galaxia
    • F pag es la fracción de estrellas que forman planetas
    • norte mi es el número de planetas acogedores para la vida (es decir, Planetas similares a la Tierra)
    • F l es la fracción de estos planetas en la que realmente surge la vida
    • F I es la fracción de estos planetas en la que surge la vida inteligente
    • F C es la fracción de estos planetas con seres inteligentes capaces de comunicarse interestelar
    • L es el período de tiempo que una civilización de este tipo permanece detectable

    La única variable conocida con cierto grado de certeza es la tasa de formación estelar, R . En la Vía Láctea una típica galaxia espiral, Se forman nuevas estrellas a un ritmo de aproximadamente cuatro por año [fuente:Caín]. La variable sobre la que los astrónomos se sienten más inseguros es L , la cantidad de tiempo que una civilización permanece detectable. Se han utilizado diversas estimaciones para L , que van desde los 10 años hasta los 10 millones de años.

    Los astrónomos pueden hacer conjeturas fundamentadas sobre el resto de las variables. Por ejemplo, de los nueve planetas de nuestro sistema solar, solo cuatro son lo que los astrónomos llaman planetas terrestres, aquellos que tienen una superficie sólida. De esos planetas terrestres, solo la Tierra sostiene la vida. Si tomamos nuestro sistema solar como representativo, entonces podríamos argumentar que norte mi es igual a 1/4 o 0,25. Se han hecho conjeturas similares sobre las otras variables y, curiosamente, todos terminan teniendo valores muy similares, generalmente en un rango entre 0.1 y 1.0. Entonces, un cálculo típico podría verse así:

    N =4 x 0,5 x 0,25 x 0,2 x 0,2 x 0,2 x 3, 000, 000

    lo que nos da un valor de 12, 000 civilizaciones en nuestra galaxia.

    Los cálculos originales de Drake estaban muy cerca de este valor para norte . Cuando corrió los números, predijo que podría haber 10, 000 civilizaciones detectables en la Vía Láctea [fuente:Garber]. Carl Sagan, líder del movimiento SETI hasta su fallecimiento en 1996, fue aún más generoso cuando sugirió que podría existir 1 millón de civilizaciones en la galaxia [fuente:Lemarchand]. ¡Son muchos extraterrestres!

    No es de extrañar que los astrónomos fueran tan optimistas cuando comenzaron a buscar diligentemente vida extraterrestre en la década de 1960. En la página siguiente, veremos cómo han realizado esta búsqueda y qué ha resultado.

    Prueba y revisión de la ecuación de Drake

    Vista aérea del Observatorio de Arecibo en Puerto Rico Foto cortesía del NAIC - Observatorio de Arecibo, una instalación de la NSF

    Armado con una estimación del número de civilizaciones comunicativas en nuestra galaxia, Los científicos de SETI se propusieron encontrarlos. Tenían dos opciones básicas:comunicación cara a cara o comunicación a larga distancia. El primer escenario requería que los extraterrestres visitaran a los humanos o viceversa. Esto parecía muy poco probable dadas las distancias entre nuestro sistema solar y otras estrellas de la Vía Láctea. El último escenario involucró transmisiones de radio , ya sea enviando o recibiendo señales electromagnéticas a través del espacio.

    En 1974, Los astrónomos transmitieron intencionalmente un mensaje de 210 bytes desde el Observatorio de Arecibo en Puerto Rico con la esperanza de señalar una civilización en el cúmulo de estrellas globular M13. El mensaje contenía información fundamental sobre los humanos y nuestro rincón del universo, como los números atómicos de elementos clave y la estructura química del ADN. Pero este tipo de comunicación activa ha sido raro. Los astrónomos confían principalmente en comunicación pasiva - escuchando transmisiones enviadas por civilizaciones alienígenas.

    A Radio telescopio es la herramienta elegida para tales experimentos de escucha porque está diseñada para detectar energía de longitud de onda más larga que los telescopios ópticos no pueden ver. En astronomía radial , un plato gigante apunta a un cercano, estrella parecida al sol y sintonizada con la región de microondas del espectro electromagnético. La banda de frecuencia de microondas, entre 1, 000 megahercios y 3, 000 megahercios (MHz), es ideal porque está menos contaminado con ruidos no deseados. También contiene una línea de emisión - 1, 420 MHz, que los astrónomos pueden escuchar como un silbido persistente en toda la galaxia. Esta línea estrecha corresponde a las transformaciones de energía que tienen lugar en hidrógeno neutro. Como elemento primordial del universo, el hidrógeno debería ser conocido por todas las civilizaciones intergalácticas, convirtiéndolo en un marcador ideal. Varios equipos de todo el mundo han estado escuchando sistemáticamente las estrellas de la Vía Láctea y las galaxias adyacentes desde 1960.

    A pesar de sus esfuerzos colectivos, ninguna búsqueda SETI ha recibido una confirmación, señal extraterrestre. Nuestros telescopios han captado algunas señales intrigantes e inexplicables, como la llamada señal "Wow" detectada por investigadores de la Universidad Estatal de Ohio en 1977, pero ninguna transmisión se ha repetido de tal manera que proporcione evidencia indiscutible de vida extraterrestre. Todo lo cual nos devuelve al Paradoja de Fermi :Si miles de civilizaciones en la galaxia de la Vía Láctea, ¿por qué no los hemos detectado?

    Dado que Drake y Sagan hicieron sus estimaciones, los astrónomos se han vuelto más conservadores. Paul Horowitz, que garantizó audazmente la existencia de vida extraterrestre, ha generado resultados más modestos a partir de la ecuación de Drake, encontrando eso norte puede estar más cerca de 1, 000 civilizaciones [fuente:Crawford]. Pero incluso esa cifra puede ser demasiado grande.

    En 2002, El editor de la revista Skeptic Michael Shermer argumentó que los astrónomos no estaban siendo lo suficientemente críticos en su evaluación de L , la cantidad de tiempo que una civilización permanece detectable. Observando 60 civilizaciones que han existido en la Tierra desde los albores de la humanidad, Shermer propuso un valor para L que osciló entre 304,5 años y 420,6 años. Si inserta estos números en la ecuación de Drake, tu encuentras eso norte es igual a 2,44 y 3,36, respectivamente. Ajusta los números un poco más y puedes conseguir fácilmente norte caer a uno o incluso más bajo. Repentinamente, las probabilidades de tener noticias de una forma de vida extraterrestre son considerablemente menores.

    Incluso los partidarios de SETI más entusiastas están preocupados por la falta de resultados producidos por más de 40 años de "escuchar" las ondas cósmicas. Y, sin embargo, la mayor parte de esa búsqueda se ha limitado a nuestra galaxia natal. Incluso si solo hay tres o cuatro civilizaciones por galaxia, hay miles de millones y miles de millones de galaxias. Esto vuelve a inclinar las probabilidades a favor de encontrar vida extraterrestre, razón por la cual muchos astrónomos de SETI adoptan el mismo enfoque en su trabajo que los jugadores de lotería:no se puede ganar si no se juega.

    ¿Cuáles son las probabilidades de que haya vida en el espacio exterior ?:Nota del autor

    Mientras trabajaba en esta pieza, No podía dejar de pensar en Ellie Arroway, la heroína del libro de Carl Sagan, "Contacto" (y se muestra en la página dos). Hay una escena en la película de 1997 adaptada del libro en la que Arroway, tirada encima de su coche en el desierto de Nuevo México, escucha los primeros pulsos tentativos del saludo de una civilización alienígena. Ella corre de regreso al laboratorio gritando instrucciones a sus colegas mientras avanza, tratando de asegurarse de que el conjunto de radiotelescopios permanezca sintonizado con la señal. Sigo defendiendo que es una de las escenas más emocionantes del cine estadounidense moderno. Hizo que el contacto extraterrestre no solo pareciera plausible, pero inminente.

    No sabía nada de la Ecuación de Drake cuando vi "Contact" por primera vez. Luego recibí esta tarea y me enfrenté a una dura realidad (al menos si estiras el cuello, con la esperanza de echar un vistazo a E.T.):después de todo, nuestra galaxia puede no estar llena de civilizaciones alienígenas. O no existen las condiciones para permitirles evolucionar, o si evolucionan, comienzan antes de que tengamos la oportunidad de conocerlos. Todo lo cual me hace preguntarme cómo reaccionaría Arroway a la ecuación de Drake. Tengo la sensación de que seguirá siendo tan optimista como siempre, aferrándose a su creencia de que el universo sería una "terrible pérdida de espacio" si fuéramos sus únicos habitantes.

    Fuentes

    • Billingham, John, ed. "Vida en el Universo". 6 de agosto 2004. (7 de agosto de 2008) http://history.nasa.gov/CP-2156/cp2156.htm
    • Negro, David C., ed. "PROYECTO ORIÓN:Estudio de diseño de un sistema para la detección de planetas extrasolares". 6 de agosto 2004. (7 de agosto de 2008) http://history.nasa.gov/SP-436/sp436.htm
    • Caín, Fraser. "Galaxy tiene 1, 000 veces nuestra tasa de formación estelar ". Universe Today. 19 de diciembre de 2007. (8 de agosto de 2008) http://www.universetoday.com/2007/12/19/galaxy-has-1000-times-our-rate-of-star-formation/
    • Crawford, Ian. "¿Dónde están?" Número especial en línea de Scientific American:La búsqueda de vida extraterrestre. Noviembre de 2002.
    • Engelbert, Phyllis y Diane L. Dupuis. "El libro de respuestas de Handy Space". Prensa de tinta visible. 1998.
    • Garber, Stephen J. "Buscando buenas ciencias:la cancelación del programa SETI de la NASA". Revista de la Sociedad Interplanetaria Británica, Vol. 52, 1999.
    • Lemarchand, Guillermo A. "¿Hay vida inteligente ahí fuera?" Presenta Scientific American:Explorando la inteligencia. 1998.
    • Morrison, Felipe John Billingham y John Wolfe, eds. "La búsqueda de inteligencia extraterrestre - SETI". 10 de agosto 2004. (7 de agosto de 2008) http://history.nasa.gov/SP-419/sp419.htm
    • Instituto SETI. "Preguntas frecuentes." (7 de agosto, 2008) http://www.seti.org/about-us/faq.php
    • Shermer, Miguel. "Por qué ET no ha llamado". Científico americano. Agosto de 2002.
    • Vastag, Brian. "Pronto encontraremos vida en los cielos". U.S. News &World Report. 4 de agosto / 11 de agosto, 2008.

    Probabilidades de vida extraterrestre:hoja de trucos

    Cosas que necesita saber:

    • Algunos astrónomos involucrados en la búsqueda de vida inteligente extraterrestre, o SETI, utilizar instrumentos como radiotelescopios para "escuchar" a los extraterrestres.
    • En la primera conferencia oficial de SETI en 1961, El radioastrónomo Frank Drake presentó la Ecuación de Drake, una fórmula que estima el número de civilizaciones inteligentes potenciales en nuestra galaxia.
    • La ecuación de Drake produce resultados tremendamente variables. Algunos cálculos indican que podemos compartir nuestra galaxia con 12, 000 civilizaciones alienígenas. Carl Sagan sugirió que podría existir 1 millón de civilizaciones en la galaxia.
    • Después de años de buscar y no encontrar extraterrestres, muchos astrónomos piensan ahora que los valores usados ​​en la Ecuación de Drake deberían reducirse. La implicación:puede que no estemos completamente solos, pero no corremos peligro de que nos invadan nuestro espacio personal.

    Ahora, ¡Pon a prueba tus conocimientos con estos cuestionarios!

    • Space Out:Prueba de Marte
    • Prueba de astronauta
    • Prueba del transbordador espacial
    • Prueba de la luna

    ¡Mira estas galerías de imágenes!

    • Fotos de ovnis
    • Fotos de Mars Landing
    • Fotos de exploración espacial

    © Ciencia http://es.scienceaq.com