vida en la tierra
TRANSCRIPT
![Page 1: Vida En La Tierra](https://reader033.vdocuments.co/reader033/viewer/2022052602/559ffc9d1a28ab9d1e8b47ad/html5/thumbnails/1.jpg)
Vida en la Tierra
• ¿Inevitable dadas las leyes de la naturaleza y la química en las condiciones apropiadas?
• Principio de Mediocridad: No hay nada terriblemente especial sobre las circunstancias astronómicas, geológicas, físicas, y químicas de la Tierra.
• ¿Milagro?• Accidente?
![Page 2: Vida En La Tierra](https://reader033.vdocuments.co/reader033/viewer/2022052602/559ffc9d1a28ab9d1e8b47ad/html5/thumbnails/2.jpg)
Premisa importante
EL Universo es homogéneo e isotrópico .• Las leyes de la naturaleza son iguales en todas
partes.• Podemos aplicar lo aprendido en la Tierra a la via
en el espacio. Dadas las mismas circunstancias, la vida se tendría que haber repetido en algún otro lugar.
![Page 3: Vida En La Tierra](https://reader033.vdocuments.co/reader033/viewer/2022052602/559ffc9d1a28ab9d1e8b47ad/html5/thumbnails/3.jpg)
# de civilizaciones
avanzadas con las que
podemos contactar
Ecuación de Drake
N = N* × fp × ne × fl × fi × fc × LRitmo de formación
de estrellas de tipo solar
Fracción de estrellas
con planetas
# de planetas
tipo Tierra por
sistema
Fracción en la que
se origina la
vida
Fracción de
evolución de la
inteligencia
Fracción que llega a
comunicarse
Vida de civilizaciones avanzadas
Frank Drake
![Page 4: Vida En La Tierra](https://reader033.vdocuments.co/reader033/viewer/2022052602/559ffc9d1a28ab9d1e8b47ad/html5/thumbnails/4.jpg)
Tal vez no debiéramos buscar alienígenas
• Llevamos emitiendo nuestra presencia en la Tierra desde hace 65 años.
• Actualmente, la Tierra emite más ondas de radio que el Sol.
• Hay alguien viendo la TV ahí afuera?• También han habido algunos mensajes
intencionales.
![Page 5: Vida En La Tierra](https://reader033.vdocuments.co/reader033/viewer/2022052602/559ffc9d1a28ab9d1e8b47ad/html5/thumbnails/5.jpg)
SETI
• Comunicaciones usando ondas de radio– La Tierra ha estado emitiendo ondas de radio
durante este siglo– Rango de longitud de onda para la
comunicación interestelar: 18–21 cm
• La búsqueda de SETI continua– SETI–http://www.seti.org
![Page 6: Vida En La Tierra](https://reader033.vdocuments.co/reader033/viewer/2022052602/559ffc9d1a28ab9d1e8b47ad/html5/thumbnails/6.jpg)
Voyager– el mensaje se ha enviado
![Page 7: Vida En La Tierra](https://reader033.vdocuments.co/reader033/viewer/2022052602/559ffc9d1a28ab9d1e8b47ad/html5/thumbnails/7.jpg)
Uno de…
Nosotros somos:• 1 planeta de 9 en nuestro
Sistema Solar• 1 sistema estelar de unas
100 mil millones de estrellas en la Vía Láctea.
• 1 galaxia de las 100 mil millones que se observan en el Universo.
![Page 8: Vida En La Tierra](https://reader033.vdocuments.co/reader033/viewer/2022052602/559ffc9d1a28ab9d1e8b47ad/html5/thumbnails/8.jpg)
• En el Universo, el número de estrellas es mayor que el de los granos de arena en todas las playas de la Tierra.
• Cada una de estas estrellas podría tener planetas.
• ¿Es razonable pensar que la vida sólo existe en la Tierra?
![Page 9: Vida En La Tierra](https://reader033.vdocuments.co/reader033/viewer/2022052602/559ffc9d1a28ab9d1e8b47ad/html5/thumbnails/9.jpg)
Para hacernos una idea de la escala de distancia en el espacio, tomemos como referencia a nuestro Sistema Solar.
![Page 10: Vida En La Tierra](https://reader033.vdocuments.co/reader033/viewer/2022052602/559ffc9d1a28ab9d1e8b47ad/html5/thumbnails/10.jpg)
• Si el Sol fuera del tamaño de un pomelo, la Tierra sería del tamaño de la cabeza de un alfiler.
• La Tierra estaría a unos 25 metros del Sol. ¡ La Luna a unos 4 centímetros!
• Plutón estaría a unos 600 metros de distancia.
![Page 11: Vida En La Tierra](https://reader033.vdocuments.co/reader033/viewer/2022052602/559ffc9d1a28ab9d1e8b47ad/html5/thumbnails/11.jpg)
Viaje InterestelarLas naves espaciales Voyager son los vehículos más rápidos construidos por el ser humano. Sin embargo, una de estas naves tardaría unos 100000 años en llegar a algún sistema estelar cercano.
http://nssdc.gsfc.nasa.gov/photo_gallery/photogallery-spacecraft.html
![Page 12: Vida En La Tierra](https://reader033.vdocuments.co/reader033/viewer/2022052602/559ffc9d1a28ab9d1e8b47ad/html5/thumbnails/12.jpg)
¿Primer Contacto?
• Imaginemos que hay vida en el sistema Alfa Centauri.
• Tardaríamos 100000 años en llegar en una nave Voyager.
• Tardaríamos unos 8 años y medio en mandar una señal de radio y recibir una respuesta.
![Page 13: Vida En La Tierra](https://reader033.vdocuments.co/reader033/viewer/2022052602/559ffc9d1a28ab9d1e8b47ad/html5/thumbnails/13.jpg)
Elementos para la vida
• El Carbono es el elemento más importante de la vida en la Tierra, seguido por el oxígeno y el nitrógeno.
![Page 14: Vida En La Tierra](https://reader033.vdocuments.co/reader033/viewer/2022052602/559ffc9d1a28ab9d1e8b47ad/html5/thumbnails/14.jpg)
Definiendo la vida
• Compuesta por moléculas orgánicas .• Intercambio de materia y energía• Reproducción• Capacidad para mutar– la descendencia no es
idéntica a los progenitores.• Sensibilidad al medio ambiente.
Definir lo que es vida es muy complicado. Las definiciones tradicionales de vida la describen como:
![Page 15: Vida En La Tierra](https://reader033.vdocuments.co/reader033/viewer/2022052602/559ffc9d1a28ab9d1e8b47ad/html5/thumbnails/15.jpg)
¿El Universo temprano?
• En el Universo temprano, los primeros elementos en formarse fueron el hidrógeno (75%) y el helio (25%).
• Los cúmulos globulares contienen las estrellas más viejas de la Vía Láctea– entre 10 mil y 13000 millones de años. ¿Deberíamos buscar vida alrededor de estas estrellas?
http://www.shef.ac.uk/physics/research/pa/DM-introduction-0397.html
![Page 16: Vida En La Tierra](https://reader033.vdocuments.co/reader033/viewer/2022052602/559ffc9d1a28ab9d1e8b47ad/html5/thumbnails/16.jpg)
¿De qué está hecha la Tierra?
• Poco hidrógeno y helio. Son menos del 0.1% de la masa de la Tierra.
• La vida en la Tierra no requiere casi nada de Helio y sólo necesita pequeñas cantidades de hidrógeno, aparte del H del agua.
• Todos estos elementos se forman dentro de las estrellas. Esto quiere decir que, para que la vida se pueda desarrollar, necesitamos una segunda o tercera generación de estrellas. Estos elementos no se formaron en el Big Bang.
• “¡Somos polvo de estrellas!”
![Page 17: Vida En La Tierra](https://reader033.vdocuments.co/reader033/viewer/2022052602/559ffc9d1a28ab9d1e8b47ad/html5/thumbnails/17.jpg)
¿Qué son las galaxias?
• Son plantas gigantes de reciclaje separadas por grandes distancias.
• La estrellas sólo nacen en galaxias de polvo y gas. • Las estrellas convierten el hidrógeno en helio,y
después en elementos más pesados a través de la fusoón durante millones o miles de millones de años.
• Las estrellas mueren y expulsan su material dentro de la galaxia.
• Se forman nuevas estrellas,• Crucial para el desarrollo de la vida!
![Page 18: Vida En La Tierra](https://reader033.vdocuments.co/reader033/viewer/2022052602/559ffc9d1a28ab9d1e8b47ad/html5/thumbnails/18.jpg)
Base química de la vida• El humano medio tiene:
– 6 x 1027 átomos – A lo largo de nuestra vida, 1012 átomos de Carbono 14
(14C) se “mueren”– De los 90 elementos estables, unos 27 son esenciales
para la vida.
http://www.genesismission.org/science/mod2_aei/
![Page 19: Vida En La Tierra](https://reader033.vdocuments.co/reader033/viewer/2022052602/559ffc9d1a28ab9d1e8b47ad/html5/thumbnails/19.jpg)
Base Química de la Vida
• La vida en la Tierra es mayoritariamente:
– 60% hidrógeno– 25% oxígeno– 10% carbono– 2% nitrógeno– Con algo de calcio,
fósforo y azufre.– La corteza terrestre es:
– 47% oxígeno– 28% silicio
• El Universo y el Sistema Solar son, sobre todo:
– 93% hidrógeno– 6% helio– 0.06% oxígeno– 0.03% carbono– 0.01% nitrógeno
Por número…
![Page 20: Vida En La Tierra](https://reader033.vdocuments.co/reader033/viewer/2022052602/559ffc9d1a28ab9d1e8b47ad/html5/thumbnails/20.jpg)
Formación del sistema Tierra-luna• colisión de la Tierra con un cuerpo del tamaño de Marte• El núcleo del planeta se hundió en la Tierra• La velocidad de rotación de la Tierra incrementó• Los restos formaron la Luna
![Page 21: Vida En La Tierra](https://reader033.vdocuments.co/reader033/viewer/2022052602/559ffc9d1a28ab9d1e8b47ad/html5/thumbnails/21.jpg)
¿Es una buena hipótesis?
• La Tierra tiene un núcleo de hierro ; sin embargo la Luna no– Los restos de la colisión
vinieron de las capas de roca reducidas. El núcleo de hierro del impactor se fundió en el impacto y se fusionó con el de la Tierra.
• La Luna carece de hierro.
![Page 22: Vida En La Tierra](https://reader033.vdocuments.co/reader033/viewer/2022052602/559ffc9d1a28ab9d1e8b47ad/html5/thumbnails/22.jpg)
¿Qué implica?• Caliente, Caliente.... Aunque la teoría de
la Luna no fuese correcta, siguen habiendo impactos
• Durante un impacto, un cuerpo libera energía cinética y potencial gravitatorio.
• Además, los elementos radiactivos calentaron la Tierra.
![Page 23: Vida En La Tierra](https://reader033.vdocuments.co/reader033/viewer/2022052602/559ffc9d1a28ab9d1e8b47ad/html5/thumbnails/23.jpg)
Estructura
• No todo el hierro se hundió al centro
• El núcleo tiene dos partes
• La temperatura y la presión aumentan con la profundidad.
![Page 24: Vida En La Tierra](https://reader033.vdocuments.co/reader033/viewer/2022052602/559ffc9d1a28ab9d1e8b47ad/html5/thumbnails/24.jpg)
Núcleo Interno
• Se mantiene en forma sólida debido a la presión
• Alcanza temperaturas muy altas• Compuesto mayoritariamente por hierro
(Fe) • Podría estar rotando más rápido que el resto
del planeta.
![Page 25: Vida En La Tierra](https://reader033.vdocuments.co/reader033/viewer/2022052602/559ffc9d1a28ab9d1e8b47ad/html5/thumbnails/25.jpg)
Núcleo externo
• Capa líquida de la Tierra: la presión no es lo suficientemente grande como para mantenerlo sólido
• Mayoritariamente Hierro.• Compuesto por líquido
muy caliente alrededor del núcleo sólido– crea el campo magnético de la Tierra.
![Page 26: Vida En La Tierra](https://reader033.vdocuments.co/reader033/viewer/2022052602/559ffc9d1a28ab9d1e8b47ad/html5/thumbnails/26.jpg)
Manto
• Capa más grande de la Tierra: contiene la lava y el magma
• Diferenciado del núcleo• La temperatura aumenta con la profundidad• Calentado desde abajo
![Page 27: Vida En La Tierra](https://reader033.vdocuments.co/reader033/viewer/2022052602/559ffc9d1a28ab9d1e8b47ad/html5/thumbnails/27.jpg)
Corteza
• Capa exterior de la Tierra (incluye los océanos) que flota en el manto
• Mucho más fino y frío que las otras capas• Rocosa y rota en unas 21 piezas • Abundante agua y oxígeno
![Page 28: Vida En La Tierra](https://reader033.vdocuments.co/reader033/viewer/2022052602/559ffc9d1a28ab9d1e8b47ad/html5/thumbnails/28.jpg)
Reciclando Bioelementos
• El núcleo se mantiene caliente gracias a la gravedad y a la relatividad.
• Esto permite una circulación permanente de bioelementos a través del movimiento de las placas.
• Puede que planetas que estén en formación actualmente, que hay menos supernovas, no tengan la radioactividad suficiente para sostener movimientos de placas y volcanes
![Page 29: Vida En La Tierra](https://reader033.vdocuments.co/reader033/viewer/2022052602/559ffc9d1a28ab9d1e8b47ad/html5/thumbnails/29.jpg)
La Primera Atmósfera Terrestre
• El calor interno de la Tierra influenció en el desarrollo de la atmósfera de la Tierra primitiva.
• Los gases del disco interior se escaparon y la protoTierra no era lo suficientemente masiva para capturarlos. Cualquier impacto hubiese volado la atmósfera.
• Lo más `probable es que la protoTierra caliente derritió el hielo de los granos de polvo que componían la Tierra primitiva - (H2O), (CO2), y (N2)– la primera atmósfera.
• El agua se condensó, formando los océanos, y gran parte del CO2 se disolvió en los océanos en sedimentos– como el carbonato de calcio (CaCO3).
![Page 30: Vida En La Tierra](https://reader033.vdocuments.co/reader033/viewer/2022052602/559ffc9d1a28ab9d1e8b47ad/html5/thumbnails/30.jpg)
Nuestra atmósfera
• Las rocas anteriores a los 2 millones de años muestran que el oxígeno en la atmósfera era escasa, o puede que fuera inexistente
• Composición actual: 78% nitrógeno, 21% oxígeno, y algo de agua, carbono, dióxido de carbono…
• ¿De dónde vino el oxígeno?• Fue producido por las
cianobacterias– La vida en la Tierra modifica su
atmósfera
![Page 31: Vida En La Tierra](https://reader033.vdocuments.co/reader033/viewer/2022052602/559ffc9d1a28ab9d1e8b47ad/html5/thumbnails/31.jpg)
Este nuevo planeta
• Océanos y tierra firme• Impactos de pequeños cuerpos: terminó hace 3800
millones de años• Los impactos podrían haber esterilizado la joven
Tierra– Extinciones masivas y vaporización de océanos.
• Los impactos y la actividad volcánica crearon los continentes
• Poco oxígeno significa falta de capa de ozono– luz ultravioleta en la superficie.
• Las descargas eléctricas, la radioactividad y el calor geotermal proporcionaron la energía para las reacciones químicas.
![Page 32: Vida En La Tierra](https://reader033.vdocuments.co/reader033/viewer/2022052602/559ffc9d1a28ab9d1e8b47ad/html5/thumbnails/32.jpg)
Agua
• El agua es la clave para la vida en la Tierra.• Constituyente principal de la vida• Es un buen disolvente
– Disuelve moléculas– Debe estar en estado líquido, con lo cual tiene
que estar a unas ciertas condiciones de presión y temperatura
• Si asumimos que toda la vida necesita agua, estamos limitando los planetas que podrían albergarla.
![Page 33: Vida En La Tierra](https://reader033.vdocuments.co/reader033/viewer/2022052602/559ffc9d1a28ab9d1e8b47ad/html5/thumbnails/33.jpg)
El agua como disolvente
• La molécula de agua es polar. Los átomos de oxígeno tienen más energía negativa que los de hidrógeno.
• De este modo, el agua atrae a otras moléculas, las rodea y las disuelve.
![Page 34: Vida En La Tierra](https://reader033.vdocuments.co/reader033/viewer/2022052602/559ffc9d1a28ab9d1e8b47ad/html5/thumbnails/34.jpg)
El Agua• Amortiguador de la temperatura
– Tiene que absorber una cantidad importante de calor para cambiar de temperatura
– Cuando se evaporiza, se lleva el calor consigo, enfriando el lugar donde estaba
• Flota.– Buena propiedad para la vida en
el agua.– Si fuese de otra forma, el agua
se congelaría desde abajo, acabando con toda la vida del lugar.
– Al flotar, actúa de aislante de temperatura..
![Page 35: Vida En La Tierra](https://reader033.vdocuments.co/reader033/viewer/2022052602/559ffc9d1a28ab9d1e8b47ad/html5/thumbnails/35.jpg)
Caliente, pero no demasiado
• ¿Qué controla la temperatura de un planeta?– La cantidad de luz recibida por su estrella.– La cantidad de energía reflejada por el planeta.– Cualquier efecto invernadero del planeta..
• La distancia, teniendo en cuenta la luminosidad de la estrella es lo que se llama la zona de habitabilidad de la estrella, ya que la temperatura de los planetas que se encuentran en esta zona es adecuada para la vida.
![Page 36: Vida En La Tierra](https://reader033.vdocuments.co/reader033/viewer/2022052602/559ffc9d1a28ab9d1e8b47ad/html5/thumbnails/36.jpg)
Factores de habitabilidad y vida
• Distancia del Sol• Luminosidad del sol• Tamaño del planeta• Procesos de pérdida atmosférica• Efecto invernadero y gases en la atmósfera• Fuente de energía(interna/externa)• Presencia de agua• Presencia de biomoléculas de carbono
![Page 37: Vida En La Tierra](https://reader033.vdocuments.co/reader033/viewer/2022052602/559ffc9d1a28ab9d1e8b47ad/html5/thumbnails/37.jpg)
Zonas de habitabilidad
• Estrella de larga vida• Planetas con órbitas estables
(temperaturas estables)• Agua líquida• Elementos pesados– C, N, O, etc.• Protección de la radiación
ultravioleta
![Page 38: Vida En La Tierra](https://reader033.vdocuments.co/reader033/viewer/2022052602/559ffc9d1a28ab9d1e8b47ad/html5/thumbnails/38.jpg)
Zona de habitabilidad galáctica
• Igualmente, la galaxia tiene zonas mejor condicionadas para la vida.
• En el interior de la galaxia hay demasiadas supernovas.
• En las regiones exteriores hay demasiados metales
http://www.slideshare.net/bemaguali
![Page 39: Vida En La Tierra](https://reader033.vdocuments.co/reader033/viewer/2022052602/559ffc9d1a28ab9d1e8b47ad/html5/thumbnails/39.jpg)
La variación del Sol
• Según envejece, el Sol se vuelve más brillante.• Una Tierra joven hubiese sido como una bola
de hielo!• Durante nuestras edades de hielo, el cambio de
temperatura no supera el 1%.
http://www.cherishclaire.com/iceball.htm
![Page 40: Vida En La Tierra](https://reader033.vdocuments.co/reader033/viewer/2022052602/559ffc9d1a28ab9d1e8b47ad/html5/thumbnails/40.jpg)
La variación del Sol
• Hay evidencia de que la Tierra casi se congela hace unos 2800 millones de años y hace 700 millones de años
• La causa seguramente fue un cambio en los gases invernaderos
• Esto implica que la zona habitable puede cambiar con el tiempo. http://www.soest.hawaii.edu/gerard/GG108/images/bylot.jpg
![Page 41: Vida En La Tierra](https://reader033.vdocuments.co/reader033/viewer/2022052602/559ffc9d1a28ab9d1e8b47ad/html5/thumbnails/41.jpg)
El papel de la vida
• La vida aumenta la erosión de las rocas.
• J.E. Lovelock propuso que la vida estabiliza la temperatura de un planeta
![Page 42: Vida En La Tierra](https://reader033.vdocuments.co/reader033/viewer/2022052602/559ffc9d1a28ab9d1e8b47ad/html5/thumbnails/42.jpg)
¿Optimismo?
• Carl Sagan dice que:– Si Venus tuviese menos nubes, podría haber
sido un poco más frío…apto para la vida.– Si Marte tuviese una atmósfera más densa, su
temperatura sería mayor, permitiendo la existencia de vida.
![Page 43: Vida En La Tierra](https://reader033.vdocuments.co/reader033/viewer/2022052602/559ffc9d1a28ab9d1e8b47ad/html5/thumbnails/43.jpg)
¿Pesimismo?
• Sólo consideramos la temperatura, pero:– La gravedad– La presión atmosférica– El tamaño del cuerpo celeste– ¿La vida necesita una luna? ¿Necesita mareas?
¿La Luna protege a la Tierra? ¿Necesitamos un Júpiter?