¿La vida multicelular de la Tierra dependía de la tectónica de placas?

¿Cómo surgió y evolucionó la vida compleja en la Tierra y qué significa esto para encontrar vida más allá de la Tierra?

Esto es lo que espera abordar un estudio reciente publicado en Scientific Reports, en el que un par de investigadores investigaron cómo las placas tectónicas, los océanos y los continentes son responsables del surgimiento y evolución de vida compleja en todo nuestro planeta y cómo esto podría abordar la paradoja de Fermi mientras intentando mejorar la Ecuación de Drake sobre por qué no hemos encontrado vida en el universo y los parámetros para encontrar vida, respectivamente.

Este estudio tiene el potencial de ayudar a los investigadores a comprender mejor el criterio para encontrar vida más allá de la Tierra, específicamente en lo que respecta a los procesos geológicos exhibidos en la Tierra.

Aquí, Universe Today analiza este estudio con el Dr. Taras Gerya, profesor de ciencias de la tierra en el Instituto Federal Suizo de Tecnología (ETH-Zurich) y coautor del estudio, sobre la motivación detrás del estudio, los resultados significativos, estudios de seguimiento, lo que esto significa para la Ecuación de Drake y las implicaciones del estudio para encontrar vida más allá de la Tierra.

Entonces, ¿cuál fue la motivación detrás de este estudio?

El Dr. Gerya le dice a Universe Today: «Fue motivado por la paradoja de Fermi («¿Dónde están todos?»), que señala que la ecuación de Drake típicamente predice que hay de 1.000 a 100.000.000 de civilizaciones que se comunican activamente en nuestra galaxia, lo cual es demasiado optimista al respecto. una estimación. Intentamos determinar qué es posible que sea necesario corregir en esta ecuación para que la predicción con la ecuación de Drake sea más realista».

Para el estudio, el dúo de investigadores comparó dos tipos de procesos tectónicos planetarios: tapa única (también llamada tapa estancada) y tectónica de placas. Una tapa única se refiere a un cuerpo planetario que no exhibe placas tectónicas y no puede dividirse en placas separadas que exhiben movimiento deslizándose una hacia la otra (convergente), deslizándose una sobre otra (transformación) o alejándose una de otra (divergente).

Esta falta de actividad tectónica de placas a menudo se atribuye a que la tapa de un cuerpo planetario es demasiado fuerte y densa para romperse. Al final, los investigadores estimaron que el 75% de los cuerpos planetarios que exhiben convección activa en su interior no exhiben tectónica de placas y poseen tectónica de tapa única, siendo la Tierra el único planeta que exhibe tectónica de placas. Por lo tanto, concluyeron que la tectónica de un solo párpado «probablemente domine los estilos tectónicos de los cuerpos de silicato activos en nuestra galaxia», según el estudio.

Además, los investigadores investigaron cómo los continentes y océanos planetarios contribuyen a la evolución de la vida inteligente y las civilizaciones tecnológicas. Señalaron la importancia de que la vida evolucionara por primera vez en los océanos debido a que estaban protegidos del clima espacial dañino, ya que la vida unicelular prosperó en los océanos durante los primeros miles de millones de años de la historia de la Tierra.

Sin embargo, los investigadores también enfatizan cómo la tierra firme proporciona una gran cantidad de beneficios para la evolución de la vida inteligente, incluidas adaptaciones a diversos terrenos, como ojos y nuevos sentidos, que contribuyeron a que los animales evolucionaran con mayor velocidad para cazar, entre otros activos biológicos que permitieron la vida. para adaptarse a los distintos entornos terrestres del planeta.

Al final, los investigadores concluyeron que la tierra firme contribuyó a la evolución de la vida inteligente en todo el planeta, incluido el pensamiento abstracto, la tecnología y la ciencia. Por lo tanto, ¿cuáles fueron los resultados más significativos de este estudio y qué estudios de seguimiento se están realizando o planificando actualmente?

El Dr. Gerya le dice a Universe Today: «Esa condición tan especial (>500 millones de años de coexistencia de continentes, océanos y placas tectónicas) es necesaria en un planeta con una vida primitiva para desarrollar una vida comunicativa tecnológica inteligente. Esta condición es muy rara vez se realiza: sólo <0,003-0,2% de los planetas con vida pueden satisfacer esta condición».

El Dr. Gerya continúa: «Planeamos estudiar la evolución del agua en el interior del planeta para comprender cómo la estabilidad del volumen de la superficie del océano (lo que implica la estabilidad de la coexistencia de océanos y continentes) puede mantenerse durante miles de millones de años (como en la Tierra).

«También planeamos investigar el tiempo de supervivencia de las civilizaciones tecnológicas basándose en modelos de colapso social. También iniciamos un proyecto sobre la evolución del estado de oxigenación del interior y la atmósfera planetaria para comprender cómo funcionan las atmósferas ricas en oxígeno (esencial en particular para las civilizaciones tecnológicas en desarrollo). ) pueden formarse en planetas con océanos, continentes y placas tectónicas. El progreso en estas tres direcciones es esencial, pero dependerá en gran medida de la disponibilidad de financiación para la investigación».

Como se señaló, este estudio fue motivado e intenta mejorar la Ecuación de Drake, que propone una ecuación multivariable que intenta estimar el número de civilizaciones comunicativas activas (ACC) que existen en la Vía Láctea. En 1961, el Dr. Frank Drake propuso postular varias nociones que alentó a la comunidad científica a considerar al discutir cómo y por qué no hemos tenido noticias de los ACC y dice lo siguiente:

N = R* x fp x ne x fl x fi x fc x L

N = el número de civilizaciones tecnológicas en la Vía Láctea que potencialmente pueden comunicarse con otros mundos
R* = tasa promedio de formación de estrellas en la Vía Láctea
fp = la fracción de esas estrellas con planetas
ne = el número promedio de planetas potencialmente capaces de sustentar vida por estrella con planetas
fl = la fracción de planetas capaces de sustentar y desarrollar vida en algún momento de su historia
fi = la fracción de planetas que desarrollan vida y evolucionan hacia vida inteligente
fc = la fracción de civilizaciones que desarrollan tecnología capaz de enviar señales detectables al espacio
L = el tiempo que las civilizaciones tecnológicas envían señales al espacio

Según el estudio, la ecuación de Drake estima que el número de ACC varía ampliamente, entre 200 y 50.000.000. Como parte del estudio, los investigadores propusieron agregar dos variables adicionales a la Ecuación de Drake basándose en sus hallazgos de que la tectónica de placas, los océanos y los continentes han jugado un papel vital en el desarrollo y evolución de la vida compleja en la Tierra, que son las siguientes:

foc = la fracción de exoplanetas habitables que poseen continentes y océanos notables

fpt = la fracción de exoplanetas habitables que poseen continentes y océanos notables que también exhiben placas tectónicas que han estado funcionando durante al menos 500 millones de años

Utilizando estas dos nuevas variables, el estudio proporcionó nuevas estimaciones para fi (probabilidades de que los planetas desarrollen vida y evolucionen hacia vida inteligente). Entonces, ¿cuál es la importancia de agregar dos nuevas variables a la ecuación de Drake?

El Dr. Gerya le dice a Universe Today: «Esto nos permitió redefinir y estimar más correctamente el término clave de la ecuación de Drake fi: probabilidad de que un planeta con vida primitiva desarrolle una vida comunicativa tecnológica inteligente. Originalmente, fi era (incorrectamente) «Se estima que es muy alto (100%). Nuestra estimación es muchos órdenes de magnitud menor (<0,003-0,2%), lo que probablemente explica por qué otras civilizaciones no contactan con nosotros».

Además, al ingresar estas dos nuevas variables en toda la Ecuación de Drake, el estudio estima un número mucho menor de ACC en <0,006 a 100 000, lo que contrasta marcadamente con las estimaciones originales de la Ecuación de Drake de 200 a 50 000 000. Por tanto, ¿qué implicaciones podría tener este estudio en la búsqueda de vida más allá de la Tierra?

El Dr. Gerya le dice a Universe Today: «Tiene tres consecuencias clave: (1) no debemos esperar mucho que nos contacten (la probabilidad de que esto ocurra es muy baja, en parte porque el tiempo de vida de las civilizaciones tecnológicas puede ser más corto de lo que se esperaba anteriormente). ), (2) deberíamos utilizar la teledetección para buscar planetas con océanos, continentes y placas tectónicas (planetas COPT) en nuestra galaxia en función de sus atmósferas probablemente distintas (pobres en CO2) y firmas de reflectividad de la superficie (debido a la presencia de océanos y continentes), (3) debemos cuidar de nuestro propio planeta y civilización, ambos son extremadamente raros y deben ser preservados.»

Este estudio se produce mientras la búsqueda de vida más allá de la Tierra continúa ganando terreno, y la NASA ha confirmado la existencia de 5.630 exoplanetas al momento de escribir este artículo, de los cuales casi 1.700 están clasificados como Súper Tierras y 200 como exoplanetas rocosos. A pesar de estas increíbles cifras, especialmente desde que se comenzaron a descubrir exoplanetas en la década de 1990, la humanidad aún no ha detectado ningún tipo de señal de una civilización tecnológica extraterrestre, a la que este estudio se refiere como ACC.

Podría decirse que lo más cerca que hemos estado de recibir una señal del espacio exterior fue el ¡Guau! señal, que fue una explosión de radio de 72 segundos recibida por el radiotelescopio Big Ear de la Universidad Estatal de Ohio el 15 de agosto de 1977. Sin embargo, esta señal aún no se ha recibido desde entonces, junto con una completa falta de señales. Con este estudio, tal vez los científicos puedan utilizar estas dos nuevas variables agregadas a la Ecuación de Drake para ayudar a reducir el alcance de la búsqueda de vida inteligente más allá de la Tierra.

El Dr. Gerya concluye diciendo a Universe Today: «Esta investigación es parte de una nueva ciencia emergente: la biogeodinámica, que intentamos apoyar y desarrollar. La biogeodinámica tiene como objetivo comprender y cuantificar las relaciones entre la evolución a largo plazo de los interiores, la superficie y la atmósfera de los planetas. , y vida.»

Con información de Nature