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¿Puede la vida extenderse por una galaxia como la Vía Láctea sin intervención tecnológica? Esta pregunta no tiene respuesta. Un nuevo estudio se enfrenta a esta cuestión utilizando una galaxia simulada similar a la Vía Láctea. A continuación, investigaron ese modelo para ver cómo podrían moverse los compuestos orgánicos entre sus sistemas estelares.
La pregunta central de la ciencia es probablemente "¿Cómo empezó la vida?". No hay una pregunta mayor, y no hay respuesta, hasta ahora. Una pregunta secundaria es más abordable: "¿Puede la vida propagarse de estrella en estrella?" Esa es la teoría de la panspermia, en pocas palabras.
La historia de la Tierra plantea una cuestión importante en lo que respecta a la panspermia. Los científicos creen que no hubo suficiente tiempo entre el momento en que la Tierra se enfrió lo suficiente para ser habitable y la aparición de la vida. No todos los científicos piensan así, por supuesto. Hay una gama de pensamientos sobre el asunto. Pero la pregunta sigue siendo: ¿Hubo tiempo suficiente para que la vida basada en el ADN se pusiera en marcha de forma independiente en la Tierra, o la panspermia jugó un papel importante?
Mientras que gran parte de los rumores sobre la panspermia se refieren a formas de vida simples que se desplazan de alguna manera entre las estrellas, otros comentarios más serios se refieren al movimiento de los compuestos orgánicos necesarios para la vida. Los científicos han encontrado algunos de esos compuestos en cometas y otros lugares del espacio. Ahora sabemos que no son necesariamente raros. Entonces, ¿pueden esos compuestos desplazarse de un sistema solar a otro?
El nuevo estudio se titula "Panspermia in a Milky Way-like Galaxy". El autor principal es Raphael Gobat, del Instituto de Física de Valparaíso (Chile). El artículo está disponible en el sitio de preimpresión arxiv.org.
Entonces, ¿existe la panspermia? En un sistema solar como el nuestro, parece posible. Los meteoritos de Marte han aterrizado en la Tierra, lo que constituye una prueba bastante sólida. Si las rocas pueden hacer el viaje, ¿por qué no las sustancias químicas dentro o sobre esas rocas? ¿Podrían las esporas hacer el viaje interestelar entre sistemas estelares?
El equipo de investigadores se propuso responder a esa pregunta. Trabajaron con una galaxia simulada de MUGS, el McMaster Unbiased Galaxy Simulations. MUGS es un conjunto de 16 galaxias simuladas creadas por investigadores a principios de la década de 2000. En 2016, Gobat et al añadieron un modelo de habitabilidad galáctica modificado, llamado GH16.
Su galaxia elegida es g15784. Es un poco más masiva que la Vía Láctea y tiene un historial de fusiones quiescentes. No se ha fusionado con nada muy masivo en mucho tiempo, y está orbitada por varias galaxias esféricas.
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| Aquí está, la galaxia simulada llamada g15784. En la imagen se ven dos galaxias esferoidales, una por encima del plano galáctico y otra por debajo. Crédito de la imagen: Gobat et al 2021. |
El equipo calculó un nivel de habitabilidad para cada partícula estelar de la galaxia. En este caso, eso significa el número de estrellas de baja masa de la secuencia principal con planetas terrestres dentro de sus zonas habitables. Para ello siguieron el GH16. GH16 tiene en cuenta la metalicidad estelar, la masa mínima y máxima, la historia de la formación y los rangos interior y exterior de su zona de habitabilidad (HZ).
También consideraron el efecto de las explosiones de supernovas en la habitabilidad. El núcleo galáctico es la parte más densamente poblada de la galaxia. Por tanto, aunque allí hay más planetas potencialmente habitables, también hay más supernovas mortales. La mayor densidad de estrellas en el núcleo significa que cada planeta habitable tiene una mayor probabilidad de quedar inhabitable por una supernova. La mayor metalicidad del núcleo también reduce la habitabilidad, según los autores. Esto hace que la región central sea un lugar difícil para la panspermia.
El grupo también observó los brazos espirales de g15784. Aunque la densidad estelar también es alta allí, así como las tasas de supernovas (SNR), no afectaron a la habitabilidad de la misma manera que en el bulbo. También examinaron el disco galáctico y el halo.
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| Figura de tres paneles del artículo que muestra una columna proyectada a z = 0 y en un corte de 1 kpc de ancho que pasa por el centro de g15784. La parte superior muestra el valor medio de la habitabilidad natural, el centro muestra la fracción de posibles cunas en la galaxia simulada y la parte inferior muestra la fracción de posibles objetivos de colonización. La estrella magenta muestra dónde estaría el Sol si ésta fuera la Vía Láctea. Crédito de la imagen: Gobat et al 2021. |
El estudio muestra que la panspermia es al menos posible, aunque no hay una respuesta sencilla a la pregunta. Descubrieron que mientras la habitabilidad media aumenta con el radio galactocéntrico, la probabilidad de panspermia es inversa. Esto se debe a la mayor densidad estelar en el bulbo galáctico.
Pero la probabilidad de panspermia es baja en el disco central. Esto se debe a una mayor tasa de supernovas y a una menor fracción de escape debido a una mayor metalicidad. La habitabilidad natural no varía mucho en toda la galaxia, mientras que la probabilidad de panspermia varía mucho, en varios órdenes de magnitud.
El equipo no encontró ninguna correlación entre la probabilidad de panspermia y la habitabilidad de la partícula receptora. (En este estudio, partícula se refiere a un número elevado de estrellas, debido a la baja resolución de la simulación).
Por último, descubrieron que la panspermia es menos eficaz que la evolución prebiótica in situ, aunque dicen que no pueden cuantificar esto con precisión.
En su conclusión, los autores señalan varias advertencias sobre el trabajo. "... en primer lugar, incluye varios factores que hemos considerado como constantes desconocidas (por ejemplo, la fracción de captura de esporas por parte de los planetas objetivo, la relación entre la habitabilidad y la presencia de vida, la velocidad típica de los objetos interestelares y el valor absoluto de la fracción de escape de los compuestos orgánicos interestelares de los planetas fuente)". Como resultado, consideran que sus resultados son "... naturalmente más cualitativos que cuantitativos".
También advierten que mientras una galaxia real como la Vía Láctea es dinámica y cambiante, su galaxia simulada es sólo una instantánea. "Como tal, estos resultados sólo se aplican si la escala de tiempo típica para la panspermia es mucho más corta que la escala de tiempo dinámica de una galaxia".
Hay otras diferencias entre la galaxia simulada y la Vía Láctea. "Por ejemplo, nuestra galaxia simulada tiene un valor mayor de la relación entre la luz del bulbo y el disco que la Vía Láctea real, y se ha sugerido que el bulbo galáctico es muy adecuado para la panspermia". Por último, señalan que MUGS es una simulación de baja resolución, y una simulación de mayor resolución podría producir algunas diferencias en los resultados.
Recientemente hemos recibido la visita de dos objetos interestelares: 'Oumuamua y el cometa 2L/Borisov. Así que sabemos que los objetos viajan entre sistemas estelares. Probablemente ha habido muchos más visitantes interestelares que no hemos sido capaces de ver tecnológicamente. Y sabemos que los bloques de construcción orgánicos están presentes en el espacio.
Eso no prueba que los bloques de construcción orgánicos puedan viajar entre las estrellas, pero parece posible. Gracias a esta investigación, podemos saber un poco más sobre la probabilidad de que ocurra y en qué lugar de la galaxia podría tener lugar.
Fuentes, créditos y referencias:
"Panspermia in a Milky Way-like Galaxy", arxiv.org/abs/2109.08926
Créditos Universe Today