Texto original: Sean Raymond, Life in the dark, aeon.co, 9 April 2015 - Trad. cast. de Andrés Salvador
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| Imagen cortesía de NASA / JPL / Caltech - Crédito: aeon |
La vida en la oscuridad
por Sean Raymond
En los rincones oscuros de nuestra galaxia, hay billones de planetas errantes deambulando por allí, sin estrellas - pueden soportar vida?
Es 10 mil años en el futuro. Eres un explorador del espacio, que se prepara para aterrizar en la superficie de un mundo recién descubierto que podrían soportar vida. Este planeta es oscuro, tan oscuro que usted no puede identificar a ninguno de sus características superficiales. Todo lo que puedes ver es un omnioso círculo negro bloqueando las estrellas. Usted entra a su atmósfera y desciende a través de una gruesa capa de nubes detectable sólo por los sensores de la nave espacial. No hay luz fuera de su nave. No hay luz de sol. No hay estrellas. Usted gira hacia su comandante, perplejo, y grita: 'Espera un minuto! Este planeta no tiene Sol! ¿Qué demonios estamos haciendo aquí?'
El Sol consigue un montón de buena prensa. A casi todo el mundo le gustan los días de sol y arco iris. Los paneles solares son virtuosos. La luz del sol impulsa la fotosíntesis, que produce el oxígeno que respiramos. Nuestros cuerpos producen sustancias que mejoran el estado de ánimo como la vitamina D de la exposición al sol. El culto al Sol y las deidades solares aparece a lo largo de la historia registrada. Amamos nuestro Sol.
Pero, vive el Sol arriba de la promoción exagerada de sus beneficios [=does the Sun live up to the hype]? ¿Realmente lo necesitamos? Sí, lo necesitamos. Si el Sol fuera a girar repentinamente apagado, la Tierra se congelaría en una bola de hielo. El termostato geológico de nuestro planeta - el ciclo de carbonato-silicato - es inútil sin el Sol. Lagos, ríos y lagunas se congelarían primero. Tomaría décadas pero el océano eventualmente se congelaría [hasta tornarse] sólido [=freeze solid]. Algo de calor continuará filtrandose del interior de la Tierra por los volcanes y las dorsales oceánicas. Eventualmente, la Tierra se vería como Hoth, el planeta cubierto de hielo de la película The Empire Strikes Back [=El Imperio Contraataca]. La mayor parte de la vida de la Tierra se desvanecería.
La Tierra nació y creció con el Sol No es jugar limpio justo hacer desaparecer el Sol. Vamos a considerar un diferente tipo de planeta, una Tierra que nunca tuvo un Sol, un planeta ‘errante’ [=rogue] o de ‘libre flotación’ [=free-floating]. Estos planetas no orbitan estrellas. Ellos pasean por las estrellas. Son ciudadanos libres de la galaxia. Puede parecer cosa de ciencia ficción, pero varios gigantes de gas que flotan libremente se han encontrado en años recientes. Nuestros propios gigantes gaseosos, Júpiter y Saturno, están con cuerdas de sujeción [=leashed] al Sol en órbitas bien educadas [=well behaved], pero esto podría no ser la norma en nuestra galaxia. Un estudio, publicado en Nature en 2011, sugiere que la Vía Láctea contiene dos gigantes gaseosos errantes por cada estrella. Ese estudio particular, sigue siendo controvertido, pero la mayoría de los astrónomos acuerdan que planetas errantes son comunes en nuestro vecindario galáctico. Y por cada gigante gaseoso errante es probable que haya varios mundos rocosos errantes del tamaño de la Tierra. Hay probablemente decenas de cientos de billones de estos planetas en nuestra galaxia.
Una Tierra de libre flotación pierde muchas de las cosas que disfrutamos en nuestra actual Tierra. No habría estaciones o puestas de sol. Y sin sol para girar en torno, no hay cumpleaños. Pero podría un planeta errante soportar vida, sin hablar de una biosfera vibrante como la de la Tierra?
Para tener alguna chance de vida - al menos vida como la nuestra - una Tierra de libre flotación necesitaría agua líquida. Y para tener agua líquida, un planeta necesita mantener el calor. Pero el espacio es ridículamente frío, sólo unos pocos grados por encima del cero absoluto. ¿Cómo podría un planeta errante mantenerse caliente sin sol? Todos los planetas generan calor en su interior. La mayor parte del calor interno de la Tierra fue entregado por las gigantes colisiones que construyeron el planeta, una gran parte de la cual permanece encerrada dentro de su corteza. Este calor lentamente escurre a la superficie, proporcionando una fuente de energía interna que ha perdurado desde la formación de la Tierra. Este calor interior tendrá una duración de billones de años por venir, pero es una insignificante [=puny] cantidad de energía, 3.000 veces más pequeña que la luz del sol que alcanza la Tierra diariamente. Un planeta que flota libremente sin Sol no puede permitirse el lujo [=afford] de perder cualquier calor interno. Al igual que una persona que sufre de hipotermia, un planeta errante necesita una manta realmente caliente.
Una capa de hielo en la superficie de un planeta puede actuar como un fuerte aislante, bloqueando el calor en un planeta. Si la capa de hielo es lo suficientemente gruesa, entonces un planeta puede mantener un océano de agua líquida bajo el hielo. Pero para prevenir que el océano se congele por billones de años, la capa de hielo tiene que ser de al menos 10 km (6 millas) de espesor. Dos de las grandes lunas de Júpiter - Europa y Ganímedes - tienen océanos acechando debajo capas de hielo a millas de profundidad y podría ser análogo para estos planetas helados errantes. Podría la Tierra, si se congela, transitar a este tipo de planeta y aún así mantener una morada para la vida en las profundidades del océano? Desafortunadamente no. La Tierra es demasiado seca; una capa de hielo global sólo sería de unos pocos kilómetros de espesor, demasiado delgadas para actuar como un fuerte aislante. A lo mejor, la Tierra posiblemente podría mantener agua líquida local - por ejemplo, cerca de una fuente de fuerte calor, como un volcán, pero no un océano global.
Una espesa atmósfera también puede actuar para retener el calor interno del planeta y permitir un planeta errante sin hielo para mantener agua líquida en su superficie. El mejor gas atmosférico para el trabajo es el hidrógeno. El hidrógeno es una muy eficiente manta térmica, y como un bono no se condensa sino que sigue siendo gaseoso incluso a las ridículamente bajas temperaturas del espacio. Una Tierra de libre flotación con una espesa atmósfera de hidrógeno podría mantener su temperatura de superficie por encima del punto de congelación del agua. El planeta podría tener lagos y océanos (y posiblemente vida) en su superficie. Pero su atmósfera tendría que ser por lo menos de 10 a 100 veces más gruesa que la de la Tierra.
Planetas que flotan libremente probablemente se formaron en órbita alrededor de estrellas. Los planetas crecen dentro de discos de gas y polvo orbitando jóvenes estrellas. A partir de granos de polvo, [y] una serie de colisiones crecen cuerpos cada vez más grandes. Algunos captura gas y pueden llegar a ser gigantes, como Júpiter y Saturno. Otros, como la Tierra, son más pequeños y más rocosos, y toman millones de años para alcanzar su tamaño final y asentarse en sistemas planetarios bien ordenados. Pero estos sistemas son a menudo inestables. Los gigantes de gas son tan masivos que sus patadas gravitacionales pueden lanzar planetas en el espacio interestelar. Los planetas que flotan libremente son los granos de palomitas de maíz que se escapan de la olla. Muchos de ellos tienen gruesas capas de hielo o mantas de hidrógeno, y algunos tendrán un compañero, si mantienen sus lunas. El calentamiento por marea [=Tidal heating] en un planeta errante como la Tierra a partir de las interacciones, ya sea con su luna o su compañero gigante de gas podría proporcionar una fuente extra de calor interno.
Incluso si tiene agua líquida, podría la vida existir en un planeta sin Sol? No todos los organismos en la superficie de la Tierra confían en el Sol de la misma manera. Algunas formas de vida, tales como las plantas y los microorganismos simples, dependen directamente de la energía del Sol. Estos seres son productores primarios. Transforman la luz solar en energía química, directamente. Los órdenes superiores de la vida, incluyendo animales, dependen [=rely] en su mayoría indirectamente del Sol por el consumo de los productores primarios. Pero los científicos han encontrado algunos organismos en la Tierra que no necesitan el Sol. Se llaman quimioautótrofos y viven en el suelo del océano. Hacen su propio carbono orgánico usando energía que se escapa desde el interior de la Tierra. Estos organismos forman la base de los ecosistemas prósperos que se encuentran alrededor de las fuentes hidrotermales [=hydrothermal vents] de aguas profundas.
Los organismos fotosintéticos convierten la energía luminosa en energía química. En contraste, los quimioautótrofos dependen de condiciones preexistentes - tales como los fuertes cambios de temperatura que existen en las fuentes hidrotermales - para conducir reacciones químicas. La fotosíntesis es mucho más eficiente. Su conversión de energía solar en biomasa es más de 1000 veces más eficiente que la conversión del calor interno realizado por quimioautótrofos. Pero eso es en la Tierra. En un planeta errante sin sol como fuente de energía, la vida tendría un fuerte incentivo para recolectar más eficientemente el calor interno del planeta.
La biosfera de un planeta de libre flotación debe construirse sobre quimioautótrofos. Sólo los quimioautótrofos pueden proporcionar el carbono orgánico requerido por otros, más complejas organismos. Pero debido a su baja eficiencia biológica, una biosfera construida sobre quimioautótrofos necesitaría una gran cantidad de biomasa para ser productiva. En lugar de tener un árbol 'fotosintético' en crecimiento de 1,000 manzanas, necesitaría 1.000 árboles "quimioautotróficos' en crecimiento con una manzana cada uno.
Para tener alguna chance de vida - al menos vida como la nuestra - una Tierra de libre flotación necesitaría agua líquida. Y para tener agua líquida, un planeta necesita mantener el calor. Pero el espacio es ridículamente frío, sólo unos pocos grados por encima del cero absoluto. ¿Cómo podría un planeta errante mantenerse caliente sin sol? Todos los planetas generan calor en su interior. La mayor parte del calor interno de la Tierra fue entregado por las gigantes colisiones que construyeron el planeta, una gran parte de la cual permanece encerrada dentro de su corteza. Este calor lentamente escurre a la superficie, proporcionando una fuente de energía interna que ha perdurado desde la formación de la Tierra. Este calor interior tendrá una duración de billones de años por venir, pero es una insignificante [=puny] cantidad de energía, 3.000 veces más pequeña que la luz del sol que alcanza la Tierra diariamente. Un planeta que flota libremente sin Sol no puede permitirse el lujo [=afford] de perder cualquier calor interno. Al igual que una persona que sufre de hipotermia, un planeta errante necesita una manta realmente caliente.
Una capa de hielo en la superficie de un planeta puede actuar como un fuerte aislante, bloqueando el calor en un planeta. Si la capa de hielo es lo suficientemente gruesa, entonces un planeta puede mantener un océano de agua líquida bajo el hielo. Pero para prevenir que el océano se congele por billones de años, la capa de hielo tiene que ser de al menos 10 km (6 millas) de espesor. Dos de las grandes lunas de Júpiter - Europa y Ganímedes - tienen océanos acechando debajo capas de hielo a millas de profundidad y podría ser análogo para estos planetas helados errantes. Podría la Tierra, si se congela, transitar a este tipo de planeta y aún así mantener una morada para la vida en las profundidades del océano? Desafortunadamente no. La Tierra es demasiado seca; una capa de hielo global sólo sería de unos pocos kilómetros de espesor, demasiado delgadas para actuar como un fuerte aislante. A lo mejor, la Tierra posiblemente podría mantener agua líquida local - por ejemplo, cerca de una fuente de fuerte calor, como un volcán, pero no un océano global.
Una espesa atmósfera también puede actuar para retener el calor interno del planeta y permitir un planeta errante sin hielo para mantener agua líquida en su superficie. El mejor gas atmosférico para el trabajo es el hidrógeno. El hidrógeno es una muy eficiente manta térmica, y como un bono no se condensa sino que sigue siendo gaseoso incluso a las ridículamente bajas temperaturas del espacio. Una Tierra de libre flotación con una espesa atmósfera de hidrógeno podría mantener su temperatura de superficie por encima del punto de congelación del agua. El planeta podría tener lagos y océanos (y posiblemente vida) en su superficie. Pero su atmósfera tendría que ser por lo menos de 10 a 100 veces más gruesa que la de la Tierra.
Los planetas que flotan libremente son los granos de palomitas de maíz que se escapan de la ollaIluminado sólo por las estrellas distantes, un planeta errante-cubierto [=rogue-blanketed] sería invisible para el ojo humano. Al igual que Urano y Neptuno, él probablemente tendría muchas diferentes capas de nubes. Ninguna luz de estrellas tocaría su superficie. La atmósfera sería tan asfixiante que si se para en su superficie y mira hacia el cielo, todo lo que vería sería oscuridad.
Planetas que flotan libremente probablemente se formaron en órbita alrededor de estrellas. Los planetas crecen dentro de discos de gas y polvo orbitando jóvenes estrellas. A partir de granos de polvo, [y] una serie de colisiones crecen cuerpos cada vez más grandes. Algunos captura gas y pueden llegar a ser gigantes, como Júpiter y Saturno. Otros, como la Tierra, son más pequeños y más rocosos, y toman millones de años para alcanzar su tamaño final y asentarse en sistemas planetarios bien ordenados. Pero estos sistemas son a menudo inestables. Los gigantes de gas son tan masivos que sus patadas gravitacionales pueden lanzar planetas en el espacio interestelar. Los planetas que flotan libremente son los granos de palomitas de maíz que se escapan de la olla. Muchos de ellos tienen gruesas capas de hielo o mantas de hidrógeno, y algunos tendrán un compañero, si mantienen sus lunas. El calentamiento por marea [=Tidal heating] en un planeta errante como la Tierra a partir de las interacciones, ya sea con su luna o su compañero gigante de gas podría proporcionar una fuente extra de calor interno.
Incluso si tiene agua líquida, podría la vida existir en un planeta sin Sol? No todos los organismos en la superficie de la Tierra confían en el Sol de la misma manera. Algunas formas de vida, tales como las plantas y los microorganismos simples, dependen directamente de la energía del Sol. Estos seres son productores primarios. Transforman la luz solar en energía química, directamente. Los órdenes superiores de la vida, incluyendo animales, dependen [=rely] en su mayoría indirectamente del Sol por el consumo de los productores primarios. Pero los científicos han encontrado algunos organismos en la Tierra que no necesitan el Sol. Se llaman quimioautótrofos y viven en el suelo del océano. Hacen su propio carbono orgánico usando energía que se escapa desde el interior de la Tierra. Estos organismos forman la base de los ecosistemas prósperos que se encuentran alrededor de las fuentes hidrotermales [=hydrothermal vents] de aguas profundas.
Los organismos fotosintéticos convierten la energía luminosa en energía química. En contraste, los quimioautótrofos dependen de condiciones preexistentes - tales como los fuertes cambios de temperatura que existen en las fuentes hidrotermales - para conducir reacciones químicas. La fotosíntesis es mucho más eficiente. Su conversión de energía solar en biomasa es más de 1000 veces más eficiente que la conversión del calor interno realizado por quimioautótrofos. Pero eso es en la Tierra. En un planeta errante sin sol como fuente de energía, la vida tendría un fuerte incentivo para recolectar más eficientemente el calor interno del planeta.
La biosfera de un planeta de libre flotación debe construirse sobre quimioautótrofos. Sólo los quimioautótrofos pueden proporcionar el carbono orgánico requerido por otros, más complejas organismos. Pero debido a su baja eficiencia biológica, una biosfera construida sobre quimioautótrofos necesitaría una gran cantidad de biomasa para ser productiva. En lugar de tener un árbol 'fotosintético' en crecimiento de 1,000 manzanas, necesitaría 1.000 árboles "quimioautotróficos' en crecimiento con una manzana cada uno.
Podría surgir la vida en un planeta de libre flotación, o necesitaría ser sembrada desde algún otro lugar? No podemos estar seguros, al menos no todavía. Después de todo, todavía no sabemos cómo la vida se originó en la Tierra. Pero hay varias teorías sobre el origen del metabolismo biológico, incluyendo la "hipótesis de la fuente de mar profundo" [=deep sea vent hypothesis], que propone que las fuentes hidrotermales proporcionaron una cuna para la vida más temprana de la Tierra y es probable que los planetas errantes estén llenos de fuentes hidrotermales. Así que la vida en planetas que flotan libremente bien podría ser de cosecha propia [=homegrown] en lugar de implantada.
A qué podría parecerse una ‘biosfera oscura’ [=dark biosphere]? Considere las comunidades biológicas análogas en la Tierra. El calor interno de la Tierra no escapa de uniformemente a través de la superficie del planeta. Más bien, ciertas áreas son más calientes que otras. Las fuentes hidrotermales sobre el fondo del océano hospeda vibrantes ecosistemas locales que contienen un surtido de plantas exóticas y criaturas de otro mundo tales como gusanos tubo [=tube worms] de dos metros de largo, caracoles de pies escamosos [=scaly-foot] y camarones sin ojos, entre otros. Los productores en estos ecosistemas son nuestros amigos los quimioautótrofos. Forman un grueso colchón bacteriano que sirven como producto alimenticio básico de la compleja cadena alimentaria. Un planeta de libre flotación podría ser salpicado con biosferas, cada una agrupada [=clustered] en torno a una fuente de calor local. Incluso podrían albergar plantas gigantes tales como gusanos de tubo. Cada oasis comenzaría fuera aislado y probablemente albergaria sus propias especies únicas, pero en algunos planetas errantes estos ecosistemas podría fusionarse en una biosfera global.
Pero los planetas que flotan libremente podrían tener la ventaja de la proximidad. El censo de objetos débiles en la vecindad del Sol está lejos de ser completa. Un planeta errante como la Tierra podría estar entre nuestros vecinos galácticos más cercanos, y en ese caso la colonización podría valer el esfuerzo, porque podríamos convertir un planeta errante en un punto de partida, una estación de paso en nuestro esfuerzo más grande para extendernos dentro de la galaxia.
Imagine estar entre los primeros en poner un pie en un planeta errante cubierto. Los fotones de sus focos naves espaciales representaría la primera luz visible en golpear la superficie del planeta en billones de años. Su colonia estaría aislada de los elementos, especialmente de los de la atmósfera venenosa. Sus hijos crecerían sin ver las estrellas o jugar afuera (sin trajes espaciales, por lo menos). Pero como consolación sabría que sus sacrificios eran necesarios, para que la humanidad de su primer paso hacia las estrellas.
9 de Abril de 2015
A qué podría parecerse una ‘biosfera oscura’ [=dark biosphere]? Considere las comunidades biológicas análogas en la Tierra. El calor interno de la Tierra no escapa de uniformemente a través de la superficie del planeta. Más bien, ciertas áreas son más calientes que otras. Las fuentes hidrotermales sobre el fondo del océano hospeda vibrantes ecosistemas locales que contienen un surtido de plantas exóticas y criaturas de otro mundo tales como gusanos tubo [=tube worms] de dos metros de largo, caracoles de pies escamosos [=scaly-foot] y camarones sin ojos, entre otros. Los productores en estos ecosistemas son nuestros amigos los quimioautótrofos. Forman un grueso colchón bacteriano que sirven como producto alimenticio básico de la compleja cadena alimentaria. Un planeta de libre flotación podría ser salpicado con biosferas, cada una agrupada [=clustered] en torno a una fuente de calor local. Incluso podrían albergar plantas gigantes tales como gusanos de tubo. Cada oasis comenzaría fuera aislado y probablemente albergaria sus propias especies únicas, pero en algunos planetas errantes estos ecosistemas podría fusionarse en una biosfera global.
Podríamos convertir un planeta errante en un punto de partida, una estación de paso en nuestro esfuerzo más grande para extendernos dentro de la galaxiaNosotros tal vez no queramos colonizar estos mundos, especialmente los errantes helados. Sería difícil penetrar una capa de hielo con millas de profundidad y aún más difícil vivir debajo de una. Pero un planeta errante cubierto podrían resultar tantalizante [=La expresión proviene de Tántalo, personaje de la mitología griega, y remite a una tentación que no puede ser satisfecha]. Los lagos u océanos en su superficie son comparativamente fáciles de acceder. Desafortunadamente, la atmósfera del planeta nunca sería respirable para los seres humanos, como el oxígeno y el hidrógeno no puede felizmente co-existir. Antes de partir para uno, querriamos saber si su biomasa fue fácil acceder, o restringido a la parte inferior de los océanos profundos. Pero incluso en las mejores circunstancias, la producción de alimentos sería difícil debido a la falta de la energía solar, y no tenemos una idea de si la flora y fauna nativa sería comestible. Además, no habría arco iris. Así los planetas errantes probablemente no serían objetivos prioritarios superiores, siempre y cuando los humanos comienzen a colonizar la galaxia.
Pero los planetas que flotan libremente podrían tener la ventaja de la proximidad. El censo de objetos débiles en la vecindad del Sol está lejos de ser completa. Un planeta errante como la Tierra podría estar entre nuestros vecinos galácticos más cercanos, y en ese caso la colonización podría valer el esfuerzo, porque podríamos convertir un planeta errante en un punto de partida, una estación de paso en nuestro esfuerzo más grande para extendernos dentro de la galaxia.
Imagine estar entre los primeros en poner un pie en un planeta errante cubierto. Los fotones de sus focos naves espaciales representaría la primera luz visible en golpear la superficie del planeta en billones de años. Su colonia estaría aislada de los elementos, especialmente de los de la atmósfera venenosa. Sus hijos crecerían sin ver las estrellas o jugar afuera (sin trajes espaciales, por lo menos). Pero como consolación sabría que sus sacrificios eran necesarios, para que la humanidad de su primer paso hacia las estrellas.
9 de Abril de 2015
Nota Traducción castellana de Andrés Salvador (sujeta a revisión). Las notas entre corchetes y subrayados son del traductor.
Fuente Sean Raymond, Life in the dark, aeon.co, 9 April 2015 - Trad. cast. de Andrés Salvador