¿Cuál es la presión más alta en la que teóricamente podría sobrevivir cualquier forma de vida?

Es difícil de decir, ya que realmente no sabemos cómo interactúan los materiales en entornos de ultra alta presión.

Desafortunadamente, esa es la mejor respuesta que podemos dar a esta pregunta. Por ejemplo, considere lo que probablemente sea el entorno de mayor presión que sea estable durante largos períodos de tiempo: el interior de las estrellas de neutrones.

En la corteza de una estrella de neutrones, hay una capa delgada de materia regular, seguida de una capa de materia degenerada que forma una variedad de formas diferentes, la mayoría de las cuales llevan el nombre de diferentes tipos de pasta. Realmente no sabemos si las formas propuestas que predicen nuestros modelos realmente ocurren, ya que las presiones dentro de una estrella de neutrones son decenas de órdenes de magnitud más altas que cualquier cosa que podamos crear en un laboratorio. Tampoco sabemos realmente cómo interactúan, o qué tipo de fuentes de energía pueden existir dentro de la corteza de una estrella de neutrones.

Sin embargo, no es inconcebible que la vida pueda formarse allí. Si hay fuentes de energía, y si es posible que grupos de nucleones se formen en agregaciones lo suficientemente grandes, es posible que la vida pueda evolucionar para aprovechar esas fuentes de energía. Si la vida evolucionó allí, probablemente sería mucho más pequeña que la vida en la Tierra, ya que las aglomeraciones nucleares que la componen serían mucho más pequeñas que las moléculas. También tendría una vida útil mucho más corta, ya que las reacciones nucleares ocurren mucho más rápido que las reacciones moleculares.

Una vez más, no es realmente posible decir si algo de esto podría suceder, ya que no sabemos con certeza cuánto se comporta el material que comprende las estrellas de neutrones. Sin embargo, si fuera posible, la vida podría formarse hasta las presiones que existen dentro de las estrellas de neutrones: aproximadamente$10^{34}$Pensilvania.

Eso, por supuesto, es realmente solo un límite superior si asumimos que la vida no puede existir dentro de los agujeros negros, pero la teoría sobre cómo se comporta la materia en y más allá del horizonte de eventos de un agujero negro es mucho más escasa incluso que nuestro conocimiento de la materia. en estrellas de neutrones.

La respuesta de ckersch es probablemente la mejor en el caso general, pero si lo que realmente te importa es si una criatura hecha de materia atómica normal podría vivir en las profundidades de Júpiter y/o Saturno, hay otras limitaciones a considerar.

El hidrógeno líquido y supercrítico son solventes bastante buenos, por lo que no necesariamente debe preocuparse por si hay agua líquida. El hidrógeno sigue siendo un fluido biodisolvente razonable a presiones en las que cualquier agua estaría en forma cristalina sólida, incluso a temperaturas muy altas.

Las moléculas orgánicas, como las que componen nuestro tipo de vida, tienden a descomponerse a altas temperaturas, por lo que podríamos querer observar las presiones más altas que soportan algún tipo de entorno fluido denso a temperaturas por debajo de unos pocos cientos de grados centígrados. En ese caso, estaría buscando hidrógeno líquido o supercrítico entre unos pocos cientos y miles de atmósferas.

Sin embargo, si asumimos que otras sustancias químicas podrían producir vida a temperaturas más altas, siendo las altas presiones no solo posibles sino incluso necesarias para estabilizar los componentes sólidos de, por ejemplo, las membranas celulares, entonces los solventes fluidos permanecen disponibles, y específicamente disponibles dentro de esos gases. planetas gigantes, a presiones mucho más altas.

Tenga en cuenta que se espera que exista hidrógeno superfluido en Júpiter y Saturno hasta alrededor de 300 000 atm (o alrededor de 32 GPa), antes de pasar a una fase metálica líquida. Si sus criaturas viven en un solvente de hidrógeno metálico líquido, las presiones potenciales aumentan varios órdenes de magnitud. Sin embargo, si desea que sea posible avistar a estas criaturas, basar su bioquímica en hidrógeno diatómico supercrítico es una opción mucho mejor, en cuyo caso se esperaría que vivieran al menos decenas de atmósferas y probablemente cientos de atmósferas. Ese es el tipo de entorno en el que sería extremadamente difícil observarlos, pero teóricamente posible conbuenos recipientes a presión para sellar sus cámaras (y posiblemente personas) cuando envíe sondas a sus profundidades nativas.

Mi estimación es unos pocos (1..3) gigapascales .

La razón es que el agua se convertirá en algún tipo de hielo a esa alta presión para temperaturas que permitan una vida similar a la de la Tierra, vea el diagrama de fase del agua .

La supervivencia a corto plazo de una presión aún más alta es posible y está probada para plantas y animales terrestres: pueden sobrevivir a una exposición de 30 minutos de 7.5 GPa , lo que resultó ser un resultado sorprendente porque la proteína cambia su configuración a esta alta presión, vea esta respuesta en biology.se: ¿Cuál es la presión más alta a la que las plantas pueden sobrevivir?

Creo que estás viendo esto mal. Puedes tener vida de gigante gaseoso sin tener que lidiar con temperaturas o presiones extremas.

Si bien los núcleos ciertamente tienen ambos (y es casi seguro que son incompatibles con la vida; no veo cómo se pueden tener estructuras complejas en materia degenerada y los núcleos tienen una cierta cantidad de degeneración), el borde exterior de la atmósfera es obviamente muy baja presión (lo próximo al vacío) y baja temperatura (todos los gigantes gaseosos tienen temperaturas superficiales bajas).

Eso significa que debe haber puntos con presiones razonables en algún lugar entre la superficie y el núcleo y debe haber puntos con temperaturas razonables, aunque no prueba que ambos existirán en el mismo lugar.

Al observar la vida terrestre, es obvio que la vida puede tolerar un amplio rango de presión: AFIAK, no hay un entorno en la Tierra con agua líquida y sin vida. La vida existe en el fondo del océano. (Es bastante árido allí abajo debido a la falta de comida, pero no completamente árido).

Por lo tanto, encuentro casi imposible que no haya una altitud donde la vida pueda existir. Dado que la única superficie de un gigante gaseoso tendrá una presión terriblemente alta, este punto estará en algún lugar de la atmósfera.

Comenzarás con vida microscópica que es arrojada por la atmósfera. Algunos serán desafortunados y profundizarán demasiado y morirán, pero mientras la tasa de reproducción sea lo suficientemente alta, eso no los matará. El próximo orden de vida tendría que ser un globo muy delgado de hidrógeno (no va a tener mucha flotabilidad ya que está en una atmósfera de hidrógeno y helio). Posiblemente podría desarrollarse una vida más alta que funcionara en el aire, pero el golfo de flotador a más alto va a ser terriblemente difícil de cruzar. Si se puede cruzar esta brecha, incluso podría ir a la inteligencia. (Ver Saturno Rukh de Robert Forward )

Creo que el mayor problema de esa vida es obtener los componentes básicos. El hidrógeno y el helio serán muy abundantes, pero no hay mucho más y básicamente tienes que tener carbono para hacer vida. (El modo de espera de ciencia ficción del silicio no funciona al menos a temperaturas similares a las de la Tierra, aunque AFIAK no se ha descartado por completo en otros reinos de temperatura. El problema básico es que no le gusta formar complejos moléculas. El corazón de la vida basada en el carbono son largas cadenas de átomos de carbono con varias cosas adheridas a ellos. En la química similar a la de la Tierra, al menos esas cadenas hechas con silicio no funcionan. Lo que se encuentra en la naturaleza es Si-O-Si -Cadenas tipo O, pero una vez que agrega sus partes a las uniones laterales, ha creado una molécula que tiene un estado de energía considerablemente más bajo al separarse y unir las cadenas laterales al oxígeno.