jueves, 15 de noviembre del 2018 Fecha
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Resultado de imagen de supernova superluminosa big bang

       La explosión cósmica colosal ocurrió solo 3,3 mil millones de años después del Big Bang.
Simulación en alta resolución de una galaxia que alberga una súpernova súperluminosa en el universo primitivo. Se cree que a partir de sucesos como esos, el Universo evolucionó hasta llegar a lo que hoy conocemos. Las primeras estrellas muy masivas, incluso algunas sobrepasaban las 150 masas solares, eran destruidas por su propia radiación y se formaban inmensas nebulosas de las que volvían a surgir nuevas estrellas más estables hasta que, todo se fue acoplando de manera paulatina hacia una normalidad que ahora podemos contemplar a nuestro alrededor.

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         Sin movernos del planeta Tierra, hemos llegado a saber dónde estamos y cómo es, el Universo

Ahora sabemos que el universo tiene que tener miles de millones de años para que haya transcurrido el tiempo necesario par que las moléculas  de la vida pudieran ser fabricadas en las estrellas y la gravitación nos dice que la edad del universo esta directamente ligada con otras propiedades como la densidad, temperatura, y el brillo del cielo.

Puesto que el universo debe expandirse durante miles de millones de años, debe llegar a tener una extensión visible de miles de millones de años luz. Puesto que su temperatura y densidad disminuyen a medida que se expande, necesariamente se hace frío y disperso. Como hemos llegado a saber, la densidad del universo es hoy de poco más que 1 átomo por mde espacio. Traducida en una medida de las distancias medias entre estrellas o galaxias, esta densidad tan baja muestra por qué no es sorprendente que otros sistemas estelares estén tan alejados y sea difícil el contacto con seres de otros mundos. Si existen en el universo otras formas de vía avanzada, entonces, como nosotros, habrán evolucionado sin ser perturbadas por otros seres visitantes y podrán (como nosotros), alcanzar una fase tecnológica avanzada.

La expansión del universo es precisamente la que ha hecho posible que el alejamiento entre estrellas, con sus enormes fuentes de radiación, no incidieran en las células orgánicas que más tarde evolucionarían hasta llegar a nosotros. Diez mil millones de años de alejamiento continuado y el enfriamiento que acompaña a dicha expansión permitieron que, con la temperatura ideal y una radiación baja, los seres vivos continuaran su andadura en este planeta minúsculo, situado en la periferia de la galaxia que comparado al conjunto de esta, es sólo una mota de polvo donde unos insignificantes seres laboriosos, curiosos y osados, son conscientes de estar allí y están pretendiendo determinar las leyes, no ya de su mundo o de su galaxia, sino que su osadía ilimitada les lleva a pretender conocer el destino de todo el universo: es decir,  de lo muy grande y, de lo muy pequeño.

Otras veces hemos hablado aquí de las Constantes Fundamentales  y de las que más conocemos y oímos mencionar: La carga del electrón (e), la velocidad de la luz (c), la Constante de Planck (h), la Constante Gravitacional (G), otras, como la constante magnética (μo), la masa en reposo del electrón (me), o, la Constante de estructura Fina (1/137) denotada como α = 2π e2 / hc y cuyo resultado es 137…El número puro y adimensional.

Resultado de imagen de La estructura de los átomos

La estructura de los átomos y las moléculas está controlada casi por completo por dos números: la razón entre las masas del electrón y el protón, β, que es aproximadamente igual a 1/1.836, y la constante de estructura fina, α, que es aproximadamente 1/137. Supongamos que permitimos que estas dos constantes cambien su valor de forma independiente y supongamos también (para hacerlo sencillo) que ninguna otra constante de la Naturaleza cambie. ¿Qué le sucede al mundo si las leyes de la naturaleza siguen siendo las mismas?

Resultado de imagen de El mundo molecular

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Sistemas flexibles donde no hay rompimiento de enlaces. Si cambiáramos las cosas, el mundo molecular se vendría abajo y todo sería diferente. Nada puede conformarse en sólidas estructuras sin la solidez de los átomos para formar moléculas y estas poder formar cuerpos

Si deducimos las consecuencias pronto encontramos que no hay muchos espacios para maniobrar. Incrementemos β demasiado y no puede haber estructuras moleculares ordenadas porque es el pequeño valor de beta el que asegura que los electrones ocupen posiciones bien definidas alrededor de un núcleo atómico y las cargas negativas de los electrones igualan las cargas positivas de los protones haciendo estable el núcleo y el átomo.

Resultado de imagen de Si cambiamos la fuerza nuclear fuerte

Si en lugar de a versión β, jugamos a cambiar la intensidad de la fuerza nuclear fuerte αF, junto con la de α, entonces, a menos que  α> 0,3 a½, los elementos como el carbono no existirían. No podrían existir químicos orgánicos, no podrían mantenerse unidos. Si aumentamos aF en solo un 4 por 100, aparece un desastre potencial porque ahora puede existir un nuevo núcleo de helio, el helio-2, hecho de 2 protones y ningún neutrón, que permite reacciones nucleares directas y más rápidas que de protón + protón →  helio-2.

Las estrellas agotarían rápidamente su combustible y se hundirían en estados degenerados o en agujeros negros. Por el contrario, si aF decreciera en un 10 por 100, el núcleo de deuterio dejaría de estar ligado y se bloquearía el camino a los caminos astrofísicos nucleares hacia los elementos bioquímicos necesarios para la vida.

Gráfico: Zona habitable donde la complejidad que sustenta la vida puede existir si se permite que los valores que sustentan b y a varíen independientemente. En la zona inferior derecha no puede haber estrellas. En la superior derecha están ausentes los átomos no relativistas. En la superior izquierda los electrones están insuficientemente localizados para que existan moléculas auto reproductoras altamente ordenadas. Las estrechas “vías de tranvías” distingue la región necesaria para que la materia sea estable para evolucionar.

Bacteriofagos: la forma de vida más común de la Tierra

Múltiples formas de vida, tanto macro como microscópicas, están presentes en nuestro planeta, y, de la misma manera, lo estarán en otros que, estando en la zona habitable de su estrella, tengan condiciones similares o parecidas a las nuestras. La vida en el Universo, con las constantes que en él están presentes…¡es imparable!

Hemos comentado aquí otras veces que, los biólogos, parecen admitir sin problemas la posibilidad de otras formas de vida, pero no están tan seguros de que sea probable que se desarrollen espontáneamente, sin un empujón de formas de vida basadas en el carbono. La mayoría de las estimaciones de la probabilidad de que haya inteligencias extraterrestres en el universo se centran en formas de vida similares a nosotros que habiten en planetas parecidos a la Tierra y que necesiten agua y oxígeno o similar con una atmósfera gaseosa y las demás condiciones de la distancia entre el planeta y su estrella, la radiación recibida, etc. En este punto, parece lógico recordar que antes de 1.957 se descubrió la coincidencia entre los valores de las constantes de la Naturaleza que tienen importantes consecuencias para la posible existencia de carbono y oxígeno, y con ello para la vida en el universo.

Resultado de imagen de Cúmulos globularesImagen relacionada

Los cúmulos globulares contienen principalmente estrellas de Población II, muchas de las cuales han evolucionado hasta convertirse en gigantes rojas.

Las estrellas más viejas se nuestra Galaxia se encuentran en agrupaciones (cúmulos globulares) que están más o menos simétricamente distribuidas en torno al centro galáctico. La teoría de la evolución estelar, quedó aceptablemente establecida allá por los años 30, y nos proporciona las edades de estas estrellas que, según todos los indicios, parecen indicar que existen estrellas tan viejas como 13 Ga (trece mil millones de años). Así, la edad del Universo debe ser algo mayor como ha quedado establecida.

Hay una coincidencia o curiosidad adicional que existe entre el tiempo de evolución biológico y la astronomía. Puesto que no es sorprendente que las edades de las estrellas típicas sean similares a la edad actual del universo, hay también una aparente coincidencia entre la edad del universo y el tiempo que ha necesitado para desarrollar formas de vida como nosotros.

Resultado de imagen de Moléculas orgánicas halladas en la Nebulosa de Orión

El isocianato de metilo (CH3NCO) podría desempeñar un importante papel prebiótico en la formación de péptidosque podrían tener un papel significativo en la evolución química de la Tierra primitiva. Se sabe que, a temperatura ambiente, el metil isocianato reacciona con agua y con muchas sustancias que contienen grupos N-H o grupos O-H [3], comunes en la fase gaseosa en Orión.

De cada una de las moléculas que arriba contemplamos podemos decir: El monóxido de carbono es utilizado frecuentemente para determinar la masa en las nebulosas moleculares, el hidrógeno molecular protonado es uno de los iones más abundantes del universo, el formaldehído es una molécula orgánica abundante en el sistema interestelar, el metano (principal componente del gas natural) ha sido detectado en la cola de los cometas y en la atmósfera de algunos planetas del sistema solar, en el medio interestelar la formamida ácida, puede cambiarse con el metileno para dar acetomida, el acetaldehído y sus isómeros alcohol vinílico y óxido de atileno han sido detectados en el espacio Interestelar, ácidos acéticos del vinagre han sido hallados en nebulosas, también en nebulosas moleculares se han detectado ácidos esenciales para la vida.

Resultado de imagen de Moléculas orgánicas halladas en NUbes molecularesResultado de imagen de Moléculas orgánicas halladas en NUbes moleculares

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Particularmente interesantes son las moléculas orgánicas que se encuentran de manera generalizada en las nubes interestelares densas de nuestra Vía Láctea. Alcoholes, éteres, e incluso algún azúcar simple (como el glicoaldehído) poseen abundancias significativas en tales nubes. La detección de la glicina, un aminoácido simple, en el espacio interestelar se viene intentando desde hace varios años. Pero aunque se tienen indicios muy positivos sobre su presencia en el espacio -algunos meteoritos la tienen presente-, su detección todavía ha de ser confirmada de manera inequívoca. La posibilidad de que existan aminoácidos en el espacio puede tener consecuencias de gran importancia para nuestra comprensión del origen de la vida. Aminoácidos simples, como la glicina, son los ladrillos con los se construyen las cadenas de proteínas y éstas, a su vez, son los constituyentes del ADN.

Hasta ahora se viene considerando que las condiciones necesarias para el desarrollo de la vida son extremadamente exigentes y que en la Tierra se da una larga y complicada serie de circunstancias que ha permitido el desarrollo de la vida. Sin embargo, si se confirmase la detección de aminoácidos interestelares, tendríamos que concluir que los procesos físicos más fundamentales para originar vida son extremadamente comunes, lo que sugeriría que podría crearse vida de manera generalizada en el Universo.

Si miramos retrospectivamente cuánto tiempo han estado en escena nuestros ancestros inteligentes (Homo Sapiens) vemos que han sido sólo unos pocos cientos de miles de años, mucho menos que la edad del universo, trece mil setecientos millones de años, o sea, menos de dos centésimos de la Historia del Universo.  Pero si nuestros descendientes se prolongan en el futuro indefinidamente, la situación dará la vuelta y cuando se precise el tiempo que llevamos en el universo, se hablará de miles de millones de años.

Todas las células están formadas por elementos químicos que al combinarse forman una amplia variedad de moléculas que a su vez forman agregados moleculares y éstos los diversos organelos celulares. Los elementos constitutivos de las biomoléculas más importantes son:
  • C: Carbono
  • H: Hidrógeno
  • O: Oxígeno
  • N: Nitrógeno
También son importantes los siguientes:
  • P: Fósforo
  • Fe: Hierro
  • S: Azufre
  • Ca: Calcio
  • I: Yodo
  • Na: Sodio
  • K: Potasio
  • Cl: Cloro
  • Mg: Magnesio
  • F: Flúor
  • Cu: Cobre
  • Zn: Zinc
Las biomoléculas pertenecen a cuatro grupos principales denominados:
  1. Glúcidos o Hidratos de Carbono
  2. Lípidos
  3. Proteínas
  4. Ácidos Nucleicos

El el gráfico de arriba  están resumidas sus funciones.

A veces, nuestra imaginación dibuja mundos de ilusión y fantasía pero,  en realidad… ¿serán sólo sueños?, o, por el contrario, pudieran estar en alguna parte del Universo todas esas cosas que imaginamos aquí y que pudieran estar presentes en otros mundos lejanos que, como el nuestro…posibilito la llegada de la vida.

Siguiendo con el hilo de los pensamientos con los que comenzamos este trabajjo, podríamos imaginar fácilmente números diferentes para las constantes de la Naturaleza de forma tal que los mundos también serían distintos al planeta Tierra y la vida no sería posible en ellos. Aumentemos la constante de estructura fina y no podrá haber átomos, hagamos la intensidad de la gravedad mayor y las estrellas agotarán su combustible muy rápidamente, reduzcamos la intensidad de las fuerzas nucleares y no podrá haber bioquímica, y así sucesivamente. El Universo es como es porque, sus leyes y constantes son las que son. Al menos eso, sí hemos podido llegar a saber sobre la presencia de la vida posibilitada por estos factores fundamentales.

Científicos españoles hallan las moléculas más complejas del Universo

Sabemos que moléculas complejas y biomoléculas están presentes en el espacio interestelar. Los científicos han descubierto alrededor de las nebulosas planetarias Tc-1 y M1-20  (situadas entre 600 y 2.500 años luz de la Tierra), por primera vez evidencias de fullerenos complejos, denominados «cebollas de carbono», las moléculas más complejas observadas hasta el momento en el espacio exterior. Un hallazgo que tiene importantes implicaciones a la hora de entender la física y química del Universo y del origen y composición de las bandas difusas interestelares (DIBs), uno de los fenómenos más enigmáticos de la astrofísica.

Ahora conocemos muchas cosas antes ignoradas y, parece,  que la similitud en los “tiempos” no es una simple coincidencia.  El argumento, en su forma más simple, nos lleva a pensar que,  al menos en el primer sistema solar habitado observado, ¡el nuestro!, parece que sí hay alguna relación entre tiempo(bio-lógico) y tiempo(estrella) que son aproximadamente iguales; el t(bio) –tiempo biológico para la aparición de la vida, resultó ser algo más extenso, es decir, el neceario para que las estrellas pusieran fabricar, en sus hornos nucleares, los elemetos que darían lugar, mucho más tarde, a la formación de las moléculas de la vida.

Hasta donde sabemos, en nuestro sistema solar la vida se desarrolló por primera vez sorprendentemente pronto tras la formación de un entorno terrestre hospitalario. El secreto reside en el tiempo biológico necesario para desarrollar la vida y el tiempo necesario para desarrollar estrellas de segunda generación y siguientes que en novas y supernovas que llegaran a poder cristalizar los materiales complejos necesarios para la vida, tales como el hidrógeno, nitrógeno, oxígeno, carbono… Si miramos por ahí, encontraremos múltiples noticias como estas:

Telescopio Spitzer de la NASA ha detectado los pilares de la vida en el universo distante, aunque en un entorno violento. Ha posado su poderoso ojo infrarrojo en un débil objeto situado a una distancia de 3.200 millones de años luz (recuadro), Spitzer ha observado la presencia de agua y moléculas orgánicas en la galaxia IRAS F00183-7111.

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Como podemos ver, amigos míos, la vida, como tantas veces vengo diciendo aquí, pulula por todo el Universo en la inmensa familia galáctica compuesta por más de ciento veinticinco mil millones y, de ese número descomunal, nos podríamos preguntar: ¿Cuántos mundos situados en las zonas habitables de sus estrellas habrá y, de entre todos esos innumerables mundos, cuántos albergaran la vida?

A muchos les cuesta trabajo admitir la presencia de vida en el universo como algo natural, ellos abogan por la inevitabilidad de un universo grande y frío en el que es difícil la aparición de la vida. Yo (como muchos otros), estoy convencido de que la vida es, de lo más nartural en el universo y estará presente en miles de millone de planetas que, como la Tierra, tienen las condiciones para ello. Una cosa no se aparta de mi mente, muchas de esas formas de vida, serán como las nuestras aquí en la Tierra y estarán también, basadas en el Carbono. Sin embargo, no niego que puedan existir otras formas de vida diferentes a las terrestres.

emilio silvera

 

  1. 1
    emilio silvera
    el 10 de noviembre del 2018 a las 11:33

    ¿Os podéis imaginar un Universo sin vida? ¡Qué desperdicio de Espacio! ¿Para qué tantas estrellas, galaxias y energías sin nadie que se pregunte por el origen de todas esas maravillas? Si es que existe alguno, en ese hipotético multiverso que hemos imaginado, no debe ser un Universo atractivo ni que pueda suscitar interés al no haber allí ningún Ser inteligente que se haga preguntas y trate de contestarlas.

    La inmensa edad del universo en tics de Tiempos de Planck, ha sido necesaria para que, habiendo surgido la vida, ésta pudiera evolucionar y llegar hasta la consciencia como consecuencia de que surgieran estrellas que hicieron posible la química de los elementos necesarios para que tan asombroso acontecimiento tuviera lugar.

    ¡El Tiempo! Ahí está la clave de todo. Sin Tiempo nada de lo que existe hubiera podido existir y, cada cosa, cada objeto, cada partícula o cada galaxia necesitó del Tiempo para poder existir y, cuando cada objeto cumpla su Tiempo en este Universo que lo creo, dará paso a otros objetos, otras cosas nuevas, otros seres y todo, cada vez, más evolucionado.

    ¿Cómo podemos dejar de asombrarnos ante tamaña maravilla? Un Universo lleno de estrellas y miles de millones de galaxias que se reúnen en grandes cúmulos y, en cada una de ellas se desarrolla la dinámica de transiciones de fase que, en sí mismas, son una maravilla, y, al estudiarlas, nos podemos dar cuenta de que, la Naturaleza es la maestra de la que tenemos que aprender, observando lo que hace nos está indicando el camino a seguir.

    Es posible, que el sabio llevara toda la razón cuando dijo aquello de que, el Universo nos trajo para poder observarse así mismo. Eso nos hace importantes y, como observadores de algo de tan inconmensurables parámetros y maravillas, tenemos la responsabilidad de cuidar los entornos, tratar de saber sobre el “infinito” campo que se nos ha dado, y, sobre todo, procurar que nuestra especie perdure, evitando, por todos los medios su extinción, y, para ello, lo único seguro es que podamos, al fín, viajar a las estrellas, ya que, confinados en este pequeño mundo… ¡No estamos seguros!

    Para que eso sea posible debemos saber…. ¡Y sabremos!

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  2. 2
    FRANCISCO PONCE MORENO
    el 10 de noviembre del 2018 a las 17:47

    Hace varios años leí “Una breve historia del tiempo” de Stephen Hawking y apenas entendí algo. Hace poco he reincidido con el autor y he intentado aprehender lo que expone en su “El universo en una cáscara de nuez” cuyo título hace mención a una frase de Hamlet pero que creo que es lo único que he entendido del texto, y eso que Hawking dice en el prólogo que ha intentado realizar una exposición más inteligible que la de “Una breve…”. Yo es que eso de las once dimensiones, por ejemplo, no me entra en el caletre. Si es que ni siquiera entiendo bien lo del espacio-tiempo aunque sí alcanzo a intuir lo de la curvatura del mismo que da lugar a la gravedad. Entonces, una vez abandonado el intento de comprensión del texto, he comenzado a analizar un asunto que ya he expuesto en anteriores escritos. Stephen da por hecho que el universo, al menos éste al que pertenecemos, surgió en un Big Bang, una como explosión seguida de una inflación muy intensa aunque de corta duración. No explica, porque no lo sabe, de dónde viene ese Big Bang aunque deja caer que pudo haber una fluctuación cuántica, sea eso lo que sea. Personalmente me parece una explicación razonable, al menos algo más que la explicación al uso de que Dios originó ese comienzo con la esperanzada intención de que, unos trece mil quinientos millones de años después, surgiera el ser humano al que dotar de un alma inmortal. Si eso fue así la verdad es que era muy expuesto en cuanto al éxito de su consecución si tenemos en cuenta tanta energía y materia oscura que hay por ahí y los billones de astros implicados, agujeros negros y tal vez de gusano incluidos, por no hablar del bosón de Higgs que confiera masa a la masa y del aparente despilfarro que conlleva el tema. Desde luego para eso se necesitaba un Dios de verdad. Porque, además, el proceso empleado, una vez ya formado este planeta insignificante que orbita alrededor de una estrella de mediana magnitud, perteneciente al brazo casi perdido de una galaxia de entre los millones de ellas existentes en el universo, para llegar al ser humano no deja de ser arriesgado: crear una célula, o permitir o forzar que elementos químicos inorgánicos la formen, que pueda replicarse y tenga descendientes un poco diferentes a la misma que habiliten a los seres que se van formando a adaptarse al medio cambiante en cada momento y así, mira tú por dónde, llegar al ser humano. La verdad es que parece harto difícil que todo estuviera programado de manera que el éxito estuviera asegurado. No quiero ser sarcástico, pero realmente se necesitaba un Dios muy grande para todo ello. Claro que si acepto la existencia de un Ente así he de pensar en quién lo creó que, obviamente, habría de ser más grande aunque lógicamente menor que su propio creador, y así sucesivamente, aunque ya sé que acaso Agustín de Hipona o Tomás de Aquino me podrían dar múltiples razones teológicas para desmontar mis elucubraciones, pero es a ellos les entiendo menos que a Mr. Hawking. Porque, si admitimos que Dios ha surgido de la nada ¿qué problema tenemos en considerar que este universo también pudo surgir de la nada?. Para mí es la respuesta más razonable, que no significa necesariamente la más comprensible, pero es que la otra, que por supuesto es posible, me parece más improbable e inverosímil.
     

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    • 2.1
      Emilio Silvera
      el 11 de noviembre del 2018 a las 5:24

      Lo cierto amigo es que, con sus elucubraciones deja al descubierto sus ganas de saber, y, en estos tiempos… ¡Ya es bastante! Por otra parte, mezclar ciencia y religión nunca dio buen resultado (es como la gravedad y la mecánica cuántica que no se quieren juntar), la primera es cuestión de certeza, de medir y experimentar para comprobar las conjeturas y teorías, y, hasta que no se obtiene el mismo resultado mil veces, por distintos métodos y personas, nada se dará por bueno, mientras que lo segundo es cosa de fe, creer en lo que nunca se pudo comprobar… ¡Ni se comprobará!

      De todas las maneras, simplemente decir que, de la nada, nada puede surgir y, si surgió… ¡Es porque había!

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