Vida en el Hielo

Por: Lee J. Siegel

Desde los helados mares árticos a los lagos y secos valles antárticos, los científicos estudian a los microbios que toleran las más gélidas temperaturas de la Tierra, para aprender así, dónde buscar vida en otros mundos.

Desde los helados mares árticos a los lagos y secos valles antárticos, los científicos estudian a los microbios que toleran las más gélidas temperaturas de la Tierra, para aprender así, dónde buscar vida en otros mundos. Entre las posibilidades se encuentra la búsqueda de fósiles en los lechos lacustres de Marte y bacterias envueltas en fluidos y hielo en la luna de Júpiter llamada Europa.

“Es tremendamente importante que aprendamos más acerca de los microbios adaptados al frío, ya que todos los medioambientes que hasta ahora hemos contemplado como medios de sostenimiento posible para la vida mas allá de la Tierra [en nuestro sistema solar] son medios helados,” dice la microbióloga Jody W. Deming, profesora de oceanografía en la Universidad de Washington en Seattle.

“Para emprender nuestra búsqueda de vida extraterrestre necesitamos saber como pueden todas estas formas de vida terrestre mantenerse a temperaturas supergélidas. Las superficies de Marte y Europa son en ambos casos muy, muy frías, por lo que cualquier muestra que seamos capaces de obtener en estos mundos estarán congeladas.”

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En 1.957, el astrónomo alemán Wilhelm Gliese publicó un catálogo de estrellas cercanas al Sol. La número 581 de su lista era un astro insignificante situado a unos 20 años-luz, con sólo un tercio de la masa solar y la centésima parte de su luminosidad. Una enana roja más, probablemente el tipo de estrella más común en el Universo.

Medio siglo después, Gliese 581 ha saltado a la fama. En 2.005, un equipó capitaneado por los veteranos cazadores del planetas: Michel Mayor y Didier Queloz, descubrió, casi pegado a la estrella, un planeta (Gliese 581b) de unas 15 masas terrestres.

Recientemente, el mismo grupo, ha refinado sus observaciones, que han revelado la presencia de dos compañeros del anterior: a 10 millones de kilómetros de la estrella orbíta Gliese 581c, de sólo unas 5 veces la masa terrestre; y, a 37 M Kilómetros, Gliesed, que pesa como 8 Tierras. Ambos son netamente mayores que nuestro planeta y menores que los gigantes de hielo (Urano y Neptuno, 14 y 17 masas terrestres). En los últimos años, este tipo de planetas, inexistentes en el Sistema Solar, se han venido denominando supertierras.

Nuestro planeta, como sabéis, circula a la respetable distancia de 150 millones de kilómetros del Sol, 1 Unidad Astronómica, lo que permite apreciar lo cerca que están los nuevos planetas de la estrella madre. Los tres serían bolas de fuego si orbitasen en torno a una estrella como la nuestra, pero las enanas rojas son hogueras suaves: sus descubridores han aventurado que Gliese 581c podría mantener agradables temperaturas, entre -3 y + 40° C. Y la ecuación: Posibilidad de agua líquida en un planeta=a vida.

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Los aceleradores construidos en los años cuarenta y cincuenta llegaron hasta la marca de un segundo.  El Tevatrón del Fermilab llevó el límite a menos de una milmillonésima de segundo después del comienzo del Tiempo.  El nuevo supercolisionador superconductor proporcionara un atisbo del medio cósmico cuando el Universo tenía menos de una billonésima de segundo de edad.

Esta es una edad bastante temprana: una diez billonésima de segundo es menos que un pestañeo con los párpados en toda la historia humana registrada.  A pesar de ello, extrañamente, la investigación de la evolución del Universo recién nacido indica que ocurrieron muchas cosas aún antes,  durante la primera ínfima fracción de un segundo.

Todos los teóricos han tratado de elaborar una explicación coherente de los primeros momentos de la historia cósmica.  Por supuesto, sus ideas fueron esquemáticas e incompletas, muchas de sus conjeturas, sin duda, se juzgaran deformadas o sencillamente erróneas, pero constituyeron una crónica mucho más aclaradora del Universo primitivo que la que teníamos antes.

A los cien millones de años desde el comienzo del tiempo, aún no se habían formado las estrellas, si acaso, algunas más precoces.  Aparte de sus escasas y humeantes almenaras, el Universo era una sopa oscura de gas hidrógeno y helio, arremolinándose aquí y allá para formar protogalaxias.

A la edad de mil millones de años, el Universo tiene un aspecto muy diferente.  El núcleo de la joven Vía Láctea arde brillantemente, arrojando las sobras de cumulonimbos galácticos a través del oscuro disco; en su centro billa un quasar blancoasulado.  El disco, aún en proceso de formación, es confuso y está lleno de polvo y gas; divide en dos partes un halo esférico que será oscuro en nuestros días, pero a la sazón corona la galaxia con un brillante conjunto de estrellas calientes de primera generación.

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¡Qué lastima que no se construyera el súper colisionador superconductor! (SSC), que encontrara los vestigios subatómicos que mostrara una señal característica de la supercuerda, tal como la súpersimetría.  Aunque ni con este monstruoso SSC se hubiera podido sondear la distante energía de Planck, si podría habernos ofrecido una evidencia muy fuerte (aunque indirecta) de la corrección de la teoría de supercuerdas.

Este súper colisionador que se hubiese completado en las afueras de Dallas, Texas, hubiera contado con un tubo gigantesco de 85 km. De circunferencia rodeado de enormes bobinas magnéticas.  Lanzaría protones a velocidades muy cercanas a la de la luz que, viajarían en el sentido de las aguas del reloj y el sentido contrario, para en un momento dado, hacerlos colisionar a una energía de 40 billones de electronvoltios (TeV), generando una intensa ráfaga de residuos subatómicos analizados por detectores que, en contrarían partículas exóticas que hubieran arrojado luz sobre la forma esencial de la materia.  Los campos magnéticos para guiar los protones y los antiprotones dentro del tubo son tan excepcionalmente grandes (del orden de 100.000 veces el campo magnético de la Tierra) que, hubieran sido necesarios procedimientos extraordinarios para generarlos y mantenerlos.

Además del enfriamiento de las bobinas hasta casi el cero absoluto (-273°) y otros problemas que hubieran obligado a enormes avances tecnológicos.  Sin embargo, la política, se cargó el proyecto y nos quedamos sin la esperada partícula de Higgs que es la que genera la ruptura de simetría y es por tanto el origen de la masa de los quarks, así que, habríamos podido descubrir el origen de la masa. Pero ha llegado el LHC a suplir aquella falta.

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Universo observable: R = 300.000 × 13.500.000.000

El cambio radical expuesto por Dirac en su hipótesis de Grandes Números es que nos exige que creamos que un conjunto de constantes tradicionales de la Naturaleza, como N₂, debe estar cambiando a medida que el Universo envejece en el tiempo, t:

N₁ ≈ N₂ ≈ √N ∝ t

Puesto que Dirac había incluido dos combinaciones que contenían la edad del Universo, t, en su catálogo de Grandes Números, la relación que él propone requiere que una combinación de tres de las constantes de la naturaleza tradicionales no sea constante en absoluto, sino que su valor debe aumentar continuamente a medida que el Universo se hace más viejo, de modo que

e²/Gm_p ∝ t

Dirac decidió acomodar este requisito abandonando la constancia de la constante de gravitación de Newton, G.  Sugirió que estaba decreciendo en proporción directa a la edad del Universo en escalas de tiempo cósmicas, como

G ∝ 1/t

Así pues, en el pasado G era mayor y en el futuro será menor que lo que mide hoy. Ahora veremos que N₁ ≈ N₂ ≈ √N ∝ t y la enorme magnitud de los tres grandes números es una consecuencia de la gran edad del Universo: todas aumentan con el paso del tiempo.

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