Lo que necesita un planeta para tener vida | Dave Brain | TEDxBoulder

"Venus está muy caliente, Marte está muy frío, y la Tierra está templada", dice el científico planetario Dave Brain. Pero, ¿por qué? En esta divertida charla, Brain explora la fascinante ciencia que hay detrás de lo que necesita un planeta para albergar vida, y por qué la humanidad puede que esté en el lugar correcto en el momento correcto en lo que se refiere a la línea de tiempo de los planetas que pueden albergar vida.

Esta charla es de un evento TEDx, organizado de manera independiente a las conferencias TED. Más información en: http://ted.com/tedx

¡Esto va a ser divertido!

(Risas)

Me alegro de estar aquí.

me alegra que Uds. estén aquí,

porque sería un poco raro.

Me alegro de que todos estemos aquí.

Y por "aquí", no me refiero a aquí.

O a aquí.

Sino a aquí.

En la Tierra.

Y por "nosotros" no me refiero a
los que estamos en este auditorio,

sino a la vida,

todos los seres de la Tierra.

(Risas)

desde seres complejos hasta unicelulares,

desde el moho hasta las setas

hasta los osos voladores.

(Risas)

Lo interesante,

es que la Tierra es el único lugar
conocido con vida.

8,7 millones de especies.

Hemos buscado otros sitios,

quizás no tan bien como deberíamos,

pero hemos buscado
y no hemos encontrado.

La Tierra es el único lugar
conocido con vida.

¿La Tierra es especial?

He querido saber
la respuesta a esta pregunta

desde que era un niño,

y sospecho que el 80 % de este auditorio

ha pensado lo mismo
y también quiere saber la respuesta.

Para entender si hay algún planeta,

en el sistema solar o más allá,

que pueda tener vida,

lo primero es entender
qué necesita la vida aquí.

Resulta que,
de esos 8,7 millones de especies,

la vida solo necesita tres cosas.

Por un lado, todo tipo de vida
en la Tierra necesita energía.

Los seres complejos como nosotros
obtienen energía del Sol,

pero la vida en el subsuelo
puede conseguirla

de reacciones químicas.

Hay un número
de fuentes de energía distintas

disponibles en cualquier planeta

Por otro lado,

todo tipo de vida necesita alimentación.

Y esto parece un verdadero desafío, en
especial si quieres un suculento tomate.

(Risas)

Sin embargo, todo tipo de vida
en la Tierra consigue alimentos

de tan solo seis elementos químicos,

y estos elementos pueden encontrarse
en cualquier planeta

en nuestro sistema solar.

Lo que deja lo de en medio como
lo más difícil de conseguir.

No es el alce,
sino el agua.

(Risas)

Aunque lo del alce molaría.

(Risas)

Y no agua congelada o en estado gaseoso,
sino agua líquida.

Esto es lo que necesita
cualquier ser para sobrevivir.

Hay muchos planetas sin agua líquida,

y por lo tanto no los observamos.

Otros planetas pueden tener
agua líquida en abundancia,

incluso más que la Tierra,

pero está atrapada
bajo un caparazón de hielo,

y por ello es difícil acceder a ella,

incluso es difícil saber si ahí hay vida.

Así que nos quedan

unos pocos cuerpos en los que pensar.

Vamos a hacer el problema más simple.

Pensemos solo en agua líquida
en la superficie de un planeta.

Solo hay tres cuerpos
en nuestro sistema solar

relacionados con
agua líquida en la superficie,

y por orden de distancia al sol,
son: Venus, la Tierra y Marte.

Queremos que tenga una atmósfera
para que el agua sea líquida.

Tenemos que tener mucho cuidado
con esa atmósfera.

No podemos tener mucha atmósfera,
ni muy gruesa ni muy caliente,

porque sería muy caliente, como Venus,

y no podríamos tener agua líquida.

Pero si tenemos muy poca atmósfera
y es muy fina y fría,

acabamos como Marte, demasiado frío.

Venus es muy caliente, Marte, muy frío,

y la Tierra, templada.

Si miran estas imágenes detrás de mí
verán automáticamente

dónde puede haber vida
en nuestro sistema solar.

Es como el cuento de Ricitos de Oro,

y es tan simple
que hasta los niños lo entienden.

Sin embargo,

me gustaría recordarles dos cosas

del cuento de Ricitos de Oro
en las que no solemos pensar

pero que creo que son muy importantes.

Número uno:

si el cuenco de Mamá Oso es muy frío

cuando Ricitos entra en la habitación,

¿significa eso que siempre ha estado frío?

¿O puede que en algún momento
fuese templado?

Cuando Ricitos de Oro entra al comedor,
determina la respuesta

que nos dan en el cuento.

Y lo mismo pasa con los planetas.

No son objetos estáticos. Cambian.

Varían. Evolucionan.

Y las atmósferas hacen lo mismo.

Les voy a dar un ejemplo.

Esta es una de mis fotos
favoritas de Marte.

No tiene la mejor resolusión,
no es la imagen más sexy,

no es la imagen más reciente,

pero muestra cauces de río
en la superficie del planeta;

cauces formados
por el flujo de agua líquida.

Cauces que necesitan cientos y miles
y decenas de miles años para formarse.

Esto ahora no puede pasar.

La atmósfera de Marte
es demasiado delgada y fría

para que exista agua líquida.

Esta imagen nos dice que la atmósfera
de Marte ha cambiado a lo grande.

Y ha cambiado de un estado
que podríamos definir como "habitable",

porque los tres requisitos
para la vida existían hace mucho.

¿A dónde se fue la atmósfera

que permitía que el agua
fuese líquida en la superficie?

Bueno, una de las opciones
es que se escapó al espacio.

Las partículas consiguieron
suficiente energía para liberarse

de la gravedad del planeta,

escapándose al espacio para no volver.

Y esto pasa con todos
los cuerpos con atmósfera.

Los cometas tienen estelas

que nos recuerdan
a los escapes atmosféricos.

Pero Venus también tiene
una atmósfera que se escapa,

y Marte y la Tierra también.

Es solo una cuestión de grado y escala.

Nos gustaría averiguar
cuánta se ha perdido

para poder explicar esta transición.

¿Cómo consiguen las partículas
suficiente energía para escapar?

Hay dos maneras,
simplificándolo un poco.

Primero, la luz solar.

Las partículas atmosféricas
pueden absorver la luz del Sol

y calentarlas.

Sí, estoy bailando, pero...

(Risas)

No bailé ni en mi boda.

(Risas)

Consiguen suficiente energía
para escapar y liberarse

de la gravedad del planeta, al calentarse.

La otra manera es con el viendo solar.

Son partículas, masa, materia,
que sale disparada de la superficie solar,

y atraviesan el sistema solar

a 400 kilómetros por segundo,

a veces más rápido
durante las tormentas solares,

y van a toda velocidad
por el medio interplanetario

hacia los planetas y sus atmósferas,

aportando energía

a las partículas atmosféricas
para que escapen.

Esto me interesa mucho

porque se relaciona con la habitabilidad.

Antes dije que había dos detalles
del cuento de Ricitos de Oro

a los que prestar atención.

y el segundo es un poco más sutil.

Si el bol de Papá Oso está muy caliente,

y el de Mamá Oso está muy frío,

¿el bol de Bebé Oso
no debería de estar aún más frío

si seguimos la corriente?

Esto lo has aceptado toda tu vida,

pero cuando piensas un poco,
no es tan simple.

La distancia entre un planeta
y el Sol, determina su temperatura.

Esto juega un papel en la habitabilidad.

Sin embargo,
deberíamos pensar en otras cosas.

A lo mejor es el bol en sí

lo que ayuda a determinar
el final del cuento,

que es "templado".

Podría hablarles de muchas
características diferentes

de estos tres planetas

que pueden influir,

pero me gustaría hablar un par de minutos

sobre los campos magnéticos.

La Tierra tiene uno; Venus y Marte, no.

Los campos magnéticos se generan
en el interior del planeta

conduciendo material fluido agitado

que crea este gran escudo magnético
que rodea la Tierra.

Si tienen una brújula,
sabrán donde está el norte.

Venus y Marte no tienen eso.

Si tienen una brújula en Venus y Marte,

felicidades, están perdidos.

(Risas)

¿Esto influye en la habitabilidad?

¿Cómo influye?

Muchos científicos piensan
que el campo magnético

sirve de escudo para la atmósfera,

desviando las partículas de viento solar
alrededor del planeta

como si fuese un campo de fuerza

gracias a la carga eléctrica
de esas partículas.

Me gusta creer que es como
el cristal antiestonudos de un buffet.

(Risas)

Y sí, mis compañeros
que luego verán esto se darán cuenta

de que es la primera vez en la historia

que el viento solar
se ha comparado con mocos.

(Risas)

Entonces, la Tierra
puede haber estado protegida

durante billones de años,

porque hemos tenido un campo magnético.

La atmósfera no ha podido escaparse.

Marte, por otro lado,
ha estado desprotegido

porque no tiene campo magnético,

y durante billones de años

quizás se ha escapado suficiente atmósfera

para pasar de ser un planeta habitable

al planeta que vemos hoy.

Otros científicos creen
que los campos magnéticos

actúan como las velas de un barco,

permitiendo que el planeta interactúe
más con la energía del viento solar

de lo que el planeta podría por sí solo.

Las velas pueden reunir
energía del viento solar.

El campo magnético puede
reunir energía del viento solar

que permite que se escape más atmósfera.

Hay que estudiarlo,

pero las consecuencias y cómo funciona

parecen evidentes.

Porque sabemos

que la energía del viento solar
se deposita en nuestra atmósfera

aquí en la Tierra.

Esa energía se conduce por
las líneas de los campos magnéticos

hasta las regiones polares,

provocando una maravillora aurora.

Si alguna vez han visto una, es increíble.

Sabemos que la energía está entrando.

Estamos intentando medir
cuántas partículas salen

y si el campo magnético influye en algo.

Les he planteado un problema,

pero aún no tengo la solución.

No tenemos una solución.

Pero estamos trabajando en ello.
¿Cómo lo hacemos?

Hemos enviado naves espaciales
a los tres planetas.

Algunos ya están orbitando,

incluida la nave MAVEN,
que ahora mismo está orbitando Marte,

en la que yo trabajo
y que está dirigida desde aquí,

la Universidad de Colorado.

Está diseñado para medir
el escape atmosférico.

Tenemos medidas similares
de Venus y la Tierra.

Cuando tengamos todas las medidas,

podremos combinarlas y entender

cómo interactúan
estos tres planetas con el espacio,

con sus alrededores.

Y podremos decidir si
los campos magnéticos son importantes

para la habitabilidad, o no.

Cuando tengamos la respuesta,
¿por qué deberíamos interesarnos?

Interesarnos realmente.

Económicamente también, pero realmente.

(Risas)

Primero, la respuesta a esta pregunta

nos enseñará más
sobre estos tres planetas,

Venus, la Tierra y Marte,

no solo sobre cómo interactúan
con sus alrededores ahora,

sino cómo eran hace billones de años,

si eran habitables o no.

Aprenderemos sobre las atmósferas

que nos rodean.

Además, lo que aprendamos
de estos planetas

se puede aplicar a cualquier atmósfera,

como los planetas de otras estrellas
que estamos observando.

Por ejemplo, la nave Kepler,

construida y controlada aquí, en Boulder,

ha estado observando una porción
de cielo del tamaño de un sello

durante un par de años,

y ha encontrado cientos de planetas.

En un trocito de cielo
del tamaño de un sello

que no creemos que sea
muy diferente al resto del cielo.

Hemos pasado, en 20 años,

de creer que no había planetas
fuera del sistema solar,

a saber que existen tantos,

que no sabemos cuál investigar primero.

Cualquier cosa puede ayudar.

De hecho, basado en
las observaciones de Kepler

y otras observaciones similares

ahora creemos que

de los 200 billones
de estrellas en la Vía Láctea,

cada estrella tiene al menos un planeta.

Además,

los cálculos sugieren
que entre 40 y 100 billones

de esos planetas
los definiríamos como "habitables"

solo en nuestra galaxia.

Tenemos las observaciones
de esos planetas,

pero aún no sabemos cuáles son habitables.

Es como estar atrapado en un punto rojo

(Risas)

en un escenario,

sabes que hay otros mundos ahí fuera

y quieres saber más sobre ellos,

quieres interrogarlos
y descubrir si uno o dos

son parecidos a ti.

No puedes hacer eso.
Aún no puedes ir ahí.

Y por eso tienes que usar
las herramientas que has desarrollado

para Venus, la Tierra y Marte,

y tienes que aplicarlas a
estas otras situaciones,

y tener esperanza en sacar
conclusiones razonables de los datos,

y en que vas a poder determinar
los mejores y peores candidatos

a ser planetas habitables.

Al final, y por ahora, al menos,

este es nuestro punto rojo, justo aquí.

Este es el único planeta
que conocemos como habitable,

aunque muy pronto
puede que conozcamos más.

Pero por ahora,
este es el único planeta habitable,

y este es nuestro punto rojo.

Me alegro mucho de que estemos aquí.

Gracias.

(Aplausos)