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Vida en el Universo Semestre 2006-II ,[object Object],[object Object],[object Object],[object Object]
Las preguntas son: ,[object Object],[object Object],[object Object]
[object Object],Se considera como  vivo  a un sistema químico basado en compuestos orgánicos (compuestos de carbono) que tiene la propiedad de ordenar la materia de manera que codifica información y es   capaz de tomar materiales simples de su medio ambiente y utilizarlos para crecer, obtener energía y reproducirse,   creando descendientes sometidos a un proceso de evolución por selección natural (darwiniana) que portan prácticamente su misma información genética y que finalmente muere (deja de funcionar).
Los primeros sistemas  que cumplían con esta definición fueron proteínas antecesoras del RNA  (hace unos 3,900 millones de años). En esta etapa la vida se encontraba a nivel molecular.
¿Qué se necesita? ,[object Object],Para esto necesitamos las siguientes condiciones ambientales:
[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object]
[object Object],[object Object]
[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],A A Hidrógeno quemando Hidrógeno sin quemar B Hidrógeno quemando Helio quemando Hidrógeno sin quemar Helio sin quemar C H He C Ne O Si Todos quemando
Después de ser creados en las estrellas, estos elementos se combinan en nubes moleculares, donde forman moléculas simples. Algunas moléculas encontradas en nubes moleculares:   H 2   Hidrógeno molecular PN Nitruro de fósforo OH-  Radical oxidrilo CS Monosulfuro de carbono CH  Radical metilidino  SiS   Monosulfuro de silicio CH+   Catión metilidino NS   Sulfuro de nitrógeno C 2 Carbono dímero CSi Carburo de silicio
CO Monóxido de carbono CP Monofosfuro de carbono CO+ Catión monóxido de carbono  HF Ácido fluorhídrico SiO   Monóxido de silicio HCl Ácido clorhídrico SO Monóxido de azufre NH Monohidruro de nitrógeno SO+ Catión monóxido de azufre NaCl Cloruro de sodio NO Óxido nítrico KCl Cloruro de potasio PO Monóxido de fósforo AlF Monofluoruro de aluminio CN- Radical cianuro AlCl Monocloruro de aluminio SiN Mononitruro de silicio
Estas moléculas son las más simples de una lista que pasa de 100. Se han llegado a detectar bencenos, azúcares, alcoholes e incluso aminoácidos.
 
Cytosina
 
 
Par A y T
Par G y C
 
Formación de moléculas en el M.I.E. (Nubes moleculares) ,[object Object]
 
Grano de polvo interestelar típico
[object Object]
 
 
 
 
Nebulosa  Mantarraya  en la constelación Altar: la nebulosa planetaria más joven que se conoce http://hubblesite.org/newscenter/archive/releases/1998/15
M42, M43 y NGC y NGC 1977 http://www.pbase.com/gbachmayer/image/38950754
 
 
 
 
Después de enlazarse en la nube molecular estas moléculas se incorporaron a cometas y otros cuerpos. Algunos de estos chocaron contra la Tierra.
El caso de La Tierra ,[object Object]
 
 
Experimento de  Miller Ingredientes en los experimentos de Miller Hidrógeno  Nitrógeno  Bióxido de  Agua  Amoniaco  Metano  gaseoso  gaseoso  carbono
 
Ácido  Cianógeno  Cianoacetileno  cianhídrico Formaldehído  Acetaldehído  Propionaldehído
[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object]
[object Object]
 
[object Object]
Diferentes  Ecosferas
 
Agua hierve Agua congela 3 M Sol 1 M Sol Distancia a la estrella (UA) Masa estelar (M Sol )
Existe también una Zona de Habitabilidad alrededor de la galaxia. Esta se debe a la metalicidad, niveles de radiación y población estelar.
Tiempo para la vida 10 -35  s  10 -6  s  3 s  10,000 años  300,000 años  300 millones años
Tiempo para la vida 5 millardos  3.8 millardos  700 millones  200 millones  65 millones  600,000  170,000 Nacimiento del Sol Primeras formas de vida Animales primitivos Evolucionan mamíferos Extinción dinosaurios Homo Sapiens evoluciona Explota Supernova 1987A Años antes del presente
Tiempo para la vida
Tiempo para la vida
Hipótesis de la Tierra Rara ,[object Object]
[object Object],[object Object],[object Object]
La Tierra Rara   ,[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object]
Distancia adecuada del Sol ,[object Object],Masa adecuada del Sol Inclusive una estrella estable y longeva puede emitir cantidades muy altas de radiación ultravioleta, lo cual obstaculizaría la evolución de organismos.
Masa correcta del planeta ,[object Object],Tectónica de placas El planeta ha de ser suficientemente grande como para mantener una tectónica de placas durante varios millones de años; formación de continentes (fomenta la biodiversidad) y un ciclo de carbono constante.
Un vecino tipo Júpiter ,[object Object],Cubierta de los océanos Tener un porcentaje adecuado de la superficie cubierto por océanos. Suficiente agua para mantener la temperatura atmosférica y oceánica reguladas.
Órbita estable ,[object Object],Una luna grande Un satélite natural con suficiente masa a la distancia adecuada mantiene la inclinación bajo control y ayuda a reducir la velocidad de rotación.
Núcleo grande de hierro ,[object Object],Galaxia adecuada Con una metalicidad alta pero con pocas estrellas muy grandes. De preferencia una galaxia espiral o espiral barrada.
Posición dentro de la galaxia ,[object Object],Cantidad correcta de carbono Se requiere suficiene carbono para crear biomasa, pero si hay carbono de más se desataría un efecto de invernadero incontrolado.
[object Object],Inclinación  adecuada del eje
[object Object],[object Object],[object Object],[object Object]
Historia de la vida en la Tierra ,[object Object],5  4  3  2  1  Hoy   Se forman los planetas  Fósiles más  Inicia  Primeros  Formación de la  y lunas actuales  antiguos  fotosíntesis  Eukariotes  capa de ozono Inicia formación  Probable inicio  Primeros  Primeros seres  Cámbrico Sistema Solar  de la vida  Procariotes  complejos (animales) Miles de millones de años
Cronología del origen de la vida Presente Hace: 1 millardo años 2 millardos años 3 millardos años 4 millardos años 5 millardos años ~ 15 millardos 500 millones Primeras células nucleadas con orgánulos. Vida marina / Células de algas en simbiosis con colonias bacterianas. Oxígeno de fotosíntesis 2.2 2.5 Primeras fotosíntesis de algas azul-verdes 3.3  Vida unicelular / bacterias / estromalitos / cyanobacterias 3.8  Rocas más antiguas / cristales de zirconio, tierra verde. Fin del  Bombardeo Pesado   ORIGEN DE LA VIDA No registros geológicos 4.56  Formación de la Tierra Formación del Sol + 90% de todas las estrellas Edad del Universo Presente Hace: 100 millones de años 200 millones 300 millones 400 millones 500 millones 2 millones: Homo. Edad de los mamíferos. 65 millones: extinción dinos. Edad de los dinosaurios Primeros reptiles Primeras plantas y animales terrestres Primeros vertebrados
 
[object Object]
[object Object]
 
La Tierra crítica ,[object Object],[object Object]
Vida Inteligente Todo lo que podemos decir es: No tenemos elementos para suponer que se dará en algún otro lugar del Universo.
Ecuación de Drake N = R* fp ne fl fi fc L Donde: N = Número de civilizaciones comunicativas en la galaxia. R* = Número de estrellas en formación (parecidas a nuestro    Sol). fp = Fracción de estrellas con sistemas planetarios.  ne = Número de planetas por sistema capaces de sostener    la vida. fl = Fracción de esos planetas donde se desarrolla la vida.  fi = Fracción de  fl  que contiene vida inteligente.  Fc = Fracción de  fi  capaces de comunicarse.  L = El tiempo de vida de las civilizaciones capaces de      comunicarse.
Ecuación de Drake N = R* fp ne fl fi fc L R* = 20 estrellas en formación por año
Ecuación de Drake N = R* fp ne fl fi fc L R* = 20 estrellas en formación por año fp = 0.5 (fracción de éstas con sistemas planetarios) 20x0.5 = 10 sistemas planetarios por año
Ecuación de Drake N = R* fp ne fl fi fc L Aquí las cosas empiezan a complicarse: ¿cuántos planetas por sistema serán capaces de sostener la vida? La mejor estimación que tenemos es uno:  ne =1 . De acuerdo a lo anterior, se forman 10 planetas aptos para la vida por año en la galaxia.
Ecuación de Drake N = R* fs fp ne fl fi fc L Estimar los siguientes factores es más complicado todavía. Los valores que se manejan generalmente son: fl = 0.2 fi = 1 fc = 0.5 Si colocamos todos los valores que tenemos en la ecuación: N = 20 x 0.5 x 1 x 0.2 x 1 x 0.5 x L, resulta que N = L Esto es, el número de civilizaciones inteligentes y comunicativas en la galaxia es igual a los años que dura una civilización, lo cual significa que habría por lo menos 50, el número de años que hemos estado comunicándonos.
[email_address] ¿Quieres colaborar en la búsqueda de inteligencia extraterrestre? En este sitio están las instrucciones para poner tu computador a trabajar, cuando no lo usas, en el análisis de datos que reciben los radiotelescopios que operan dentro del programa S.E.T.I.  (Search for Extraterrestrial Intelligence,  Búsqueda de inteligencia extraterrestre): http://setiathome.berkeley.edu/index.php
Bibliografía recomendada ,[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object]

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Ecuacion De Drake

  • 1.
  • 2.
  • 3.
  • 4. Los primeros sistemas que cumplían con esta definición fueron proteínas antecesoras del RNA (hace unos 3,900 millones de años). En esta etapa la vida se encontraba a nivel molecular.
  • 5.
  • 6.
  • 7.
  • 8.
  • 9. Después de ser creados en las estrellas, estos elementos se combinan en nubes moleculares, donde forman moléculas simples. Algunas moléculas encontradas en nubes moleculares: H 2 Hidrógeno molecular PN Nitruro de fósforo OH- Radical oxidrilo CS Monosulfuro de carbono CH Radical metilidino SiS Monosulfuro de silicio CH+ Catión metilidino NS Sulfuro de nitrógeno C 2 Carbono dímero CSi Carburo de silicio
  • 10. CO Monóxido de carbono CP Monofosfuro de carbono CO+ Catión monóxido de carbono HF Ácido fluorhídrico SiO Monóxido de silicio HCl Ácido clorhídrico SO Monóxido de azufre NH Monohidruro de nitrógeno SO+ Catión monóxido de azufre NaCl Cloruro de sodio NO Óxido nítrico KCl Cloruro de potasio PO Monóxido de fósforo AlF Monofluoruro de aluminio CN- Radical cianuro AlCl Monocloruro de aluminio SiN Mononitruro de silicio
  • 11. Estas moléculas son las más simples de una lista que pasa de 100. Se han llegado a detectar bencenos, azúcares, alcoholes e incluso aminoácidos.
  • 12.  
  • 14.  
  • 15.  
  • 16. Par A y T
  • 17. Par G y C
  • 18.  
  • 19.
  • 20.  
  • 21. Grano de polvo interestelar típico
  • 22.
  • 23.  
  • 24.  
  • 25.  
  • 26.  
  • 27. Nebulosa Mantarraya en la constelación Altar: la nebulosa planetaria más joven que se conoce http://hubblesite.org/newscenter/archive/releases/1998/15
  • 28. M42, M43 y NGC y NGC 1977 http://www.pbase.com/gbachmayer/image/38950754
  • 29.  
  • 30.  
  • 31.  
  • 32.  
  • 33. Después de enlazarse en la nube molecular estas moléculas se incorporaron a cometas y otros cuerpos. Algunos de estos chocaron contra la Tierra.
  • 34.
  • 35.  
  • 36.  
  • 37. Experimento de Miller Ingredientes en los experimentos de Miller Hidrógeno Nitrógeno Bióxido de Agua Amoniaco Metano gaseoso gaseoso carbono
  • 38.  
  • 39. Ácido Cianógeno Cianoacetileno cianhídrico Formaldehído Acetaldehído Propionaldehído
  • 40.
  • 41.
  • 42.  
  • 43.
  • 45.  
  • 46. Agua hierve Agua congela 3 M Sol 1 M Sol Distancia a la estrella (UA) Masa estelar (M Sol )
  • 47. Existe también una Zona de Habitabilidad alrededor de la galaxia. Esta se debe a la metalicidad, niveles de radiación y población estelar.
  • 48. Tiempo para la vida 10 -35 s 10 -6 s 3 s 10,000 años 300,000 años 300 millones años
  • 49. Tiempo para la vida 5 millardos 3.8 millardos 700 millones 200 millones 65 millones 600,000 170,000 Nacimiento del Sol Primeras formas de vida Animales primitivos Evolucionan mamíferos Extinción dinosaurios Homo Sapiens evoluciona Explota Supernova 1987A Años antes del presente
  • 52.
  • 53.
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  • 58.
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  • 60.
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  • 64. Cronología del origen de la vida Presente Hace: 1 millardo años 2 millardos años 3 millardos años 4 millardos años 5 millardos años ~ 15 millardos 500 millones Primeras células nucleadas con orgánulos. Vida marina / Células de algas en simbiosis con colonias bacterianas. Oxígeno de fotosíntesis 2.2 2.5 Primeras fotosíntesis de algas azul-verdes 3.3 Vida unicelular / bacterias / estromalitos / cyanobacterias 3.8 Rocas más antiguas / cristales de zirconio, tierra verde. Fin del Bombardeo Pesado ORIGEN DE LA VIDA No registros geológicos 4.56 Formación de la Tierra Formación del Sol + 90% de todas las estrellas Edad del Universo Presente Hace: 100 millones de años 200 millones 300 millones 400 millones 500 millones 2 millones: Homo. Edad de los mamíferos. 65 millones: extinción dinos. Edad de los dinosaurios Primeros reptiles Primeras plantas y animales terrestres Primeros vertebrados
  • 65.  
  • 66.
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  • 69.
  • 70. Vida Inteligente Todo lo que podemos decir es: No tenemos elementos para suponer que se dará en algún otro lugar del Universo.
  • 71. Ecuación de Drake N = R* fp ne fl fi fc L Donde: N = Número de civilizaciones comunicativas en la galaxia. R* = Número de estrellas en formación (parecidas a nuestro Sol). fp = Fracción de estrellas con sistemas planetarios. ne = Número de planetas por sistema capaces de sostener la vida. fl = Fracción de esos planetas donde se desarrolla la vida. fi = Fracción de fl que contiene vida inteligente. Fc = Fracción de fi capaces de comunicarse. L = El tiempo de vida de las civilizaciones capaces de comunicarse.
  • 72. Ecuación de Drake N = R* fp ne fl fi fc L R* = 20 estrellas en formación por año
  • 73. Ecuación de Drake N = R* fp ne fl fi fc L R* = 20 estrellas en formación por año fp = 0.5 (fracción de éstas con sistemas planetarios) 20x0.5 = 10 sistemas planetarios por año
  • 74. Ecuación de Drake N = R* fp ne fl fi fc L Aquí las cosas empiezan a complicarse: ¿cuántos planetas por sistema serán capaces de sostener la vida? La mejor estimación que tenemos es uno: ne =1 . De acuerdo a lo anterior, se forman 10 planetas aptos para la vida por año en la galaxia.
  • 75. Ecuación de Drake N = R* fs fp ne fl fi fc L Estimar los siguientes factores es más complicado todavía. Los valores que se manejan generalmente son: fl = 0.2 fi = 1 fc = 0.5 Si colocamos todos los valores que tenemos en la ecuación: N = 20 x 0.5 x 1 x 0.2 x 1 x 0.5 x L, resulta que N = L Esto es, el número de civilizaciones inteligentes y comunicativas en la galaxia es igual a los años que dura una civilización, lo cual significa que habría por lo menos 50, el número de años que hemos estado comunicándonos.
  • 76. [email_address] ¿Quieres colaborar en la búsqueda de inteligencia extraterrestre? En este sitio están las instrucciones para poner tu computador a trabajar, cuando no lo usas, en el análisis de datos que reciben los radiotelescopios que operan dentro del programa S.E.T.I. (Search for Extraterrestrial Intelligence, Búsqueda de inteligencia extraterrestre): http://setiathome.berkeley.edu/index.php
  • 77.