El principio antrópico débil: ¿Estamos solos en la galaxia?

Matriz de telescopios Allen
en el proyecto SETI

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En su formulación inicial, el principio antrópico débil dice que, aunque la aparición de vida inteligente en un planeta pueda ser muy improbable, la Tierra tiene que cumplir todas las condiciones, puesto que nosotros existimos. Sabemos que la Vía Láctea contiene unas 10¹¹ estrellas. Al menos una (el Sol) tiene un planeta poblado por vida inteligente. Parece que la probabilidad de que esto ocurra debería ser igual o mayor que 10^-11. Nótese que el principio antrópico débil no dice cuál pueda ser el valor de esa probabilidad.

Frank Drake

Uno de los primeros cálculos de la probabilidad de aparición de seres inteligentes en una galaxia fue realizado en 1961 por Frank Drake, que con su famosa fórmula estimó que en nuestra galaxia debería haber unas 10 civilizaciones con las que sea posible comunicarnos. Pero la incertidumbre de los parámetros de la fórmula es tan grande, que otra estimación posterior calculó que ese número debe estar comprendido entre 0 y 182 millones.

Los astrónomos, los geólogos, y los biólogos han estudiado las propiedades que debería tener un planeta para que sea posible la aparición de la vida.

• El planeta debería distar de su estrella una distancia en que la temperatura en su superficie no sea demasiado caliente ni demasiado fría. La zona compatible con la vida es muy estrecha y se llama zona Ricitos de Oro (Goldilocks, en inglés), por el cuento de los tres osos. Marte, por ejemplo, gira alrededor del Sol en una zona demasiado fría; Venus, en una demasiado caliente. La composición de la atmósfera influye también en la temperatura, como pasa con Venus y con la Tierra.
• Se cree que la vida sólo puede aparecer si el agua es líquida, lo que limita el margen de temperaturas entre 0ºC y 100ºC, aunque un margen más práctico estaría comprendido entre -3ºC y 45ºC. Sin embargo, después de aparecer la vida algunos organismos pueden adaptarse a regiones con temperaturas más altas o más bajas: en la Tierra hay seres vivos entre 70ºC bajo cero y 112ºC (véase este artículo).
• La órbita del planeta debe ser casi circular, pues si fuese muy elíptica se saldría de la zona Ricitos de Oro durante una parte del año.
• El planeta no debe ser demasiado grande ni demasiado pequeño. Un protoplaneta con una masa diez veces mayor que la de la Tierra se convertiría, por gravedad, en un gigante gaseoso. Y si fuese demasiado pequeño, casi no tendría atmósfera.
• El planeta debe tener cantidades apreciables de agua líquida en su superficie. Las propiedades asombrosas del agua la hacen muy adecuada para servir de base a la vida, como expliqué en mi libro La vida en otros mundos. Es muy improbable que la vida pueda surgir en metano o amoniaco líquidos, como se ha dicho a veces.
• El planeta debe estar rodeado por una atmósfera de densidad no muy distinta de la nuestra. Una atmósfera demasiado densa dará lugar a un efecto invernadero desbocado, como en Venus. Una atmósfera poco densa, como la de Marte, no protegerá a la vida contra las radiaciones que pueden destruirla. En cambio, no es importante que haya oxígeno: en la Tierra, es consecuencia de la vida, no una condición para que aparezca.
• El planeta tendrá un fuerte campo magnético (un núcleo de hierro) para que desvíe radiaciones y no lleguen a la superficie, donde serían perniciosas para la vida.
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  Parece conveniente que el eje de rotación del planeta tenga cierta inclinación respecto a la perpendicular a su órbita, para que haya estaciones. Si no, grandes zonas del planeta podrían ser inasequibles para la vida, porque un verano o un invierno perpetuo las harían salir del margen de temperaturas adecuado.

• Las órbitas de los planetas más grandes del sistema tienen que ser poco elípticas. En muchos sistemas planetarios extrasolares hay al menos un planeta gigante con una órbita muy elíptica, lo que impediría que apareciesen planetas estables en la zona Ricitos de Oro, o los empujaría lejos de esa zona. Nuestro sistema planetario es muy estable gracias a Júpiter, cuya gran masa (mil veces menos que el Sol, pero más de 300 veces mayor que la de la Tierra) y su órbita casi circular le convierten en guardián del sistema solar, impidiendo que lleguen hasta nosotros muchos cometas y asteroides, que provocarían impactos catastróficos.
• El sistema planetario tiene que haber sido estable desde su formación, para que las órbitas de los planetas no entren y salgan de la zona Ricitos de Oro. Esto restringe la vida a los brazos espirales de la galaxia, pues en el centro las interacciones de unas estrellas con otras pueden provocar alteraciones en las órbitas planetarias.
• La presencia de la luna puede haber facilitado la evolución de la vida. Véase el artículo de Isaac Asimov El triunfo de la luna en la colección The tragedy of the moon. En proporción a su planeta, la luna es el satélite más grande del sistema solar: su masa, que es sólo 81 veces menor que la de la Tierra, estabiliza nuestra velocidad de rotación; las mareas que produce facilitaron el paso de la vida desde el mar hasta tierra firme; también nos sirve de pantalla contra impactos catastróficos de meteoritos.

Recientemente se han añadido otras dos propiedades con posible importancia antrópica:

• De la composición de las estrellas enanas blancas parece deducirse que muchos de los planetas rocosos que las circundaban antes de que se convirtieran en gigantes rojas eran muy diferentes de la Tierra. Véase este artículo reciente. Quizá la composición de nuestro sistema solar no sea típica.
• Simulaciones de la composición de exoplanetas parecen indicar que las condiciones geológicas para la aparición de la vida podrían ser menos frecuentes de lo que se pensaba. Véase este otro artículo.

Cada una de estas propiedades puede tener distinto impacto sobre la aparición y evolución de la vida. Sabemos que la Tierra las combina todas, porque aquí hay vida inteligente. ¿Quiere esto decir que no habrá vida en un planeta que no cumpla todas? Quizá no, pero a la velocidad de la evolución, es probable que sólo haya en él vida microscópica, o que la vida no haya salido del agua.

Recuérdese que, en la Tierra, ha habido vida durante un 75% de su historia; vida pluricelular durante un 16%; vida pluricelular terrestre durante menos de un 10%; y vida inteligente durante menos de un 0,02%.

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Manuel Alfonseca

Publicado en La Nueva Razón el 1 de diciembre de 2021