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Un nuevo descubrimiento cambia el número de civilizaciones avanzadas en el universo
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Modifica la ecuación de Drake

Un nuevo descubrimiento cambia el número de civilizaciones avanzadas en el universo

Científicos afirman en la revista 'Nature' que la fórmula que dicta el número de civilizaciones en el universo necesita variables que modifican seriamente su resultado

Foto: Concepto de nave espacial. (Ethan Davis @ Devianart)
Concepto de nave espacial. (Ethan Davis @ Devianart)

Un estudio reciente publicado en Nature Scientific Reports afirma que las civilizaciones avanzadas en la la Vía Láctea pueden ser mucho más raras de lo que se estimaba anteriormente. La investigación introduce nuevas variables relacionadas con la evolución geológica de nuestro planeta, en la famosa ecuación de Drake, alterando significativamente el número estimado de civilizaciones extraterrestres con tecnología lo suficientemente avanzada como para contactar con la Tierra.

Sin embargo, el estudio de profesor Robert Stern de la Universidad de Texas en Dallas y el profesor Taras Gerya de ETH-Zúrich asume que, para que haya vida inteligente, deben de darse exactamente las mismas circunstancias físicas que se han dado aquí, algo que no es necesariamente cierto, como me comenta el prestigioso astrofísico de Harvard Avi Loeb por correo electrónico cuando le pregunté sobre esta revisión de la ecuación. “Obviamente, uno tendrá una pequeña probabilidad de vida inteligente al requerir exactamente las mismas condiciones que tenemos en la Tierra,” afirma Loeb. “Pero esto es como argumentar que para encontrar una pareja adecuada, necesitas encontrar a alguien de una familia con el mismo tamaño y el color del techo de tu casa. Simplemente no sabemos lo diversas que son las condiciones para [que se forme] vida inteligente.”

Foto: El brillo azul de la radiación de Cherenkov en un reactor nuclear, una de las formas en que se pueden detectar los hipotéticos taquiones. (Laboratorio Nacional Argonne)

Efectivamente, parece exageradamente antropocentrista pensar que sólo se puede dar vida inteligente bajo las mismas condiciones que se dieron en la Tierra cuando no conocemos qué pasa en el cosmos ni qué tipos de vida hay. Esta visión sesgada que centra el universo en nuestro planeta se ha dado desde que se inventaron las religiones y, una y otra vez, desde Copérnico y Galileo hasta Einstein, la ciencia nos ha bajado los humos repetidas veces demostrando que no somo el centro de nada y que sólo conocemos una infinitesimal fracción de la realidad física.

La necesidad de una nueva ecuación de Drake

El estudio de Stern y Gerya parte de que la idea de que las optimistas predicciones de la ecuación de Drake no han sido respaldadas por la evidencia hasta ahora, una contradicción conocida como la paradoja de Fermi: ¿si hay tantas civilizaciones avanzadas en el cosmos, por qué nadie se ha puesto en contacto con nosotros ni las hemos detectado? El estudio de Stern y Gerya aborda esta paradoja haciendo hincapié en la importancia de las condiciones planetarias específicas para el desarrollo de la vida avanzada.

placeholder Sistema planetario Trappist-1, con planetas candidatos a tener vida. (NASA)
Sistema planetario Trappist-1, con planetas candidatos a tener vida. (NASA)

La ecuación de Drake, formulada en 1961 por el Dr. Frank Drake, sirve para realizar una estimación del número de civilizaciones en nuestra galaxia con emisiones electromagnéticas detectables. La ecuación multiplica varias variables, incluida la tasa de formación de estrellas y la fracción de esas estrellas con planetas, para estimar la probabilidad de vida inteligente.

Sin embargo, la ecuación obvia la presencia de la tectónica de placas a largo plazo, así como la creación y evolución de océanos y continentes significativos, algo crucial para la evolución de formas de vida complejas, argumenta el estudio. "Tanto los continentes como los océanos son necesarios para las ACC [civilizaciones activas y comunicativas] porque la evolución temprana de la vida simple debe ocurrir en el agua, pero la evolución tardía de la vida avanzada capaz de crear tecnología debe ocurrir en tierra", explican los investigadores.

El estudio examina la historia geológica de la Tierra para fijarse en que la vida compleja comenzó a surgir poco después del inicio de la tectónica moderna de placas hace unos 600 millones de años. "La vida ha existido en la Tierra durante unos 4.000 millones de años, pero organismos complejos como los animales no aparecieron hasta hace unos 600 millones de años, poco después de que comenzara la era moderna de la tectónica de placas", afirma Stern. "La tectónica de placas realmente pone en marcha la máquina de la evolución".

placeholder La vida compleja surge en el mismo periodo en que la Tierra pasa de un sistema tectónico de una sola capa a las placas tectónicas modernas. (Stern y Gerya)
La vida compleja surge en el mismo periodo en que la Tierra pasa de un sistema tectónico de una sola capa a las placas tectónicas modernas. (Stern y Gerya)

El resultado

Stern y Gerya proponen refinar la ecuación de Drake introduciendo dos nuevos factores: la fracción de exoplanetas habitables con continentes y océanos significativos (f_oc), y la fracción de aquellos planetas que han experimentado la tectónica de placas durante más de 500 millones de años (f_pt). Argumentan que estas condiciones son raras en la galaxia. El estudio estima que el valor de f_oc oscila entre 0,0002 y 0,01, y f_pt es inferior a 0,17.

"En la formulación original, se pensaba que este factor [fi] era casi 1, o el 100%, es decir, la evolución en todos los planetas con vida marcharía hacia adelante y, con suficiente tiempo, se convertiría en una civilización inteligente. Nuestra perspectiva es que eso no es cierto", apunta el profesor Stern.

Al multiplicar estos factores juntos, los investigadores encontraron que la fracción de planetas que soportan vida en los que emerge la vida inteligente es mucho menor de lo que se pensaba anteriormente. "Esto explica la extrema rareza de las condiciones planetarias favorables para el desarrollo de la vida inteligente en nuestra Galaxia y resuelve la paradoja de Fermi", asegura Stern.

Si estimamos el número total de estrellas en la Vía Láctea en aproximadamente 100.000 millones y tomamos un porcentaje del 20% al 50% (0,2 a 0,5) como estrellas con planetas y, de éstas, estimamos alrededor de un factor de 0,1 a 0,2 de planetas habitables, tendríamos de 2.000 a 10.000 millones de planetas con vida. Añadiendo los factores de Stern y Gerya, la estimación iría de 60 a 20.000 mundos con civilizaciones tecnológicas.

Otra idea sobre el agua y la tierra

Como comparación Avi Loeb y Manasvi Lingam de la Universidad de Harvard publicaron otro estudio con un enfoque para comprender la rareza de las civilizaciones avanzadas en 2019. En el artículo titulado "Dependencia de la actividad biológica en la fracción de agua superficial de los planetas", Loeb y Lingam investigan cómo la relación entre la tierra y el agua en la superficie de un planeta influye en su potencial biológico y en la aparición de la inteligencia tecnológica.

Loeb y Lingam argumentan que los planetas con demasiada tierra o demasiada agua tienen menos probabilidades de albergar biosferas ricas. Aclaman que "es probable que los mundos que están dominados abrumadoramente por masas de tierra u océanos tengan biosferas escasas". Esta conclusión se alinea con los hallazgos de Stern y Gerya, que requieren un delicado equilibrio de factores ambientales.

placeholder Los dos escenarios ofrecen dinámicas completamente diferentes. (Stern y Gerya)
Los dos escenarios ofrecen dinámicas completamente diferentes. (Stern y Gerya)

Una de las ideas clave de la investigación de Loeb y Lingam es la gama óptima de fracciones de agua superficial para el desarrollo de la vida compleja. En su estudio afirman que los principales eventos evolutivos, como la acumulación de oxígeno en la atmósfera y la aparición de la inteligencia tecnológica, son más factibles en planetas con fracciones de agua superficial entre el 30% y el 90%. Este rango es crítico, ya que garantiza la disponibilidad tanto de la tierra para el intercambio de nutrientes como de los océanos para la regulación del clima.

Ambos estudios destacan la importancia de las condiciones estables a largo plazo para la evolución de la vida compleja. Mientras que Stern y Gerya enfatizan el papel de la tectónica de placas y la presencia de continentes y océanos, Loeb y Lingam se centran en el equilibrio entre la tierra y el agua como un factor fundamental. Además, estos últimos abordan la prevalencia de diferentes tipos de planetas, apuntando que los mundos acuáticos y los mundos desérticos —planetas dominados por océanos o tierra— son comunes. Sin embargo, los planetas con una relación tierra-agua equilibrada, similar a la Tierra, son relativamente raros. Esta rareza apoya la afirmación de Stern y Gerya de que las condiciones planetarias favorables para la vida inteligente son excepcionalmente poco comunes pero, como dice el propio Loeb, todo esto sucede si tomamos la Tierra como el único modelo de vida posible.

Un estudio reciente publicado en Nature Scientific Reports afirma que las civilizaciones avanzadas en la la Vía Láctea pueden ser mucho más raras de lo que se estimaba anteriormente. La investigación introduce nuevas variables relacionadas con la evolución geológica de nuestro planeta, en la famosa ecuación de Drake, alterando significativamente el número estimado de civilizaciones extraterrestres con tecnología lo suficientemente avanzada como para contactar con la Tierra.

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