Diseñar un planeta que tendría la mayor posibilidad de desarrollar vida basada en silicio

Probablemente frío extremo. Los compuestos de organosilicio son muy inestables, por lo que las temperaturas más bajas les dan la mejor oportunidad de permanecer el tiempo suficiente para crear vida. Por supuesto, las reacciones químicas ocurren más lentamente a temperaturas más bajas, por lo que debe haber un equilibrio entre la estabilidad de la molécula y la frecuencia de la reacción. No existe una temperatura perfecta en la que se pueda lograr este equilibrio, pero supongamos que la vida basada en el silicio tendría un metabolismo y una tasa de evolución MUCHO más lentos que la vida basada en el carbono.

Debido a la baja temperatura requerida, los solventes de hidrocarburos serían ideales. Por ejemplo, el metano es líquido entre -182 y -161 grados centígrados. El problema con el uso de hidrocarburos es que (duh) los hidrocarburos contienen carbono, lo que hace que la aparición de vida basada en silicio sea mucho menos probable.

El hidrógeno líquido es su siguiente mejor apuesta y existe a temperaturas mucho más bajas (-253 a -240 Celsius). Pero el problema es que, como el metano, el hidrógeno líquido no es polar. Para que exista vida en ambientes no polares, se requieren lípidos complejos más allá del alcance de la química del organosilicio.

No es ideal, pero el amoníaco es probablemente el mejor solvente. Es líquido a temperaturas algo frías (-33 a -77 C), es polar y no contiene carbono.

El tipo de estrella que tiene tu planeta es menos importante que la distancia del planeta a él. Para un sistema solar similar al nuestro, este planeta estará en algún lugar entre la Tierra y Marte.

Para obtener más información, consulte este excelente artículo sobre cohetes atómicos: http://www.projectrho.com/public_html/rocket/aliens.php

EDITAR: Otra opción son las fluorosiliconas. Son mucho más estables que las moléculas a base de silicio, pero usan carbono y silicio para ayudarse a mantenerse unidos. Si quería algo que técnicamente fuera "vida basada en silicona", haga que esas formas de vida usen fluorosiliconas y peguen su planeta en algún lugar para que esté a unos 500 grados centígrados.

Los resultados resumidos en esta respuesta indican que no se ve bien. La vida cálida del Si también necesita carbono y (como se cita allí) Freitas señala que el aumento de la tolerancia a la temperatura es modesto y probablemente no valga la pena para permitir que el Si compita con el C.

Necesita alguna ventaja adicional más allá de lo que vemos en la química. Quizás falta algún elemento (o no está biodisponible) que la vida basada en el carbono necesita para comenzar. Por ejemplo, me gusta el ejemplo de la fijación de nitrógeno en un mundo prebiótico.

¿Por qué no emergería la vida del carbono puro, simplemente eliminando los usos del Si, ya que se necesitan tantos compuestos de carbono en las cadenas laterales? Supongo que una vez que el núcleo esencial se ponga en marcha (el equivalente del ADN) quedará bloqueado y no se podrá cambiar. Cualquier intento posterior de comenzar una nueva vida simplemente se convierte en alimento para la vida existente.

Por lo tanto, una temperatura moderadamente alta y la suerte de que una molécula que contiene silicio emerja como replicador exitoso desde el principio.

La alternativa es el frío . El uso puro de si como un análogo de las moléculas de carbono familiares funciona a temperatura criogénica usando nitrógeno líquido como solvente. ¿Emergería la vida con tan poca energía? Las cosas suceden lentamente. Así que conviértala en una estrella enana roja que sea estable durante muchos miles de millones de años, y permita que la vida tarde miles de millones de años en comenzar en un planeta frío que orbita una estrella tenue.

Si encontramos tal cosa hoy y descubrimos que la estrella tiene 10 mil millones de años, debe asegurarse de que haya suficiente suciedad para hacer planetas de roca y proporcionar material orgánico: los elementos se cocinaron con generaciones sucesivas de estrellas, por lo que un Se puede esperar que la estrella antigua tenga menos.

Esa es una pregunta interesante, ya que no tenemos absolutamente ninguna idea de qué condiciones son ideales para desarrollar incluso la vida basada en el carbono. Por ejemplo, para la vida basada en el carbono, esperaríamos algo como una atmósfera con alto contenido de amoníaco u otros compuestos nitrogenados simples (se necesitan unas 20-30 proteínas distintas para la replicación del ADN) para tener una oportunidad infernal de producir vida, sin embargo, hay no hay evidencia de que este tipo de atmósfera exista en la tierra; Según nuestro conocimiento actual, es extremadamente improbable que en un planeta similar a la Tierra (o cualquier planeta en realidad), la vida basada en el carbono surja por casualidad. Sin embargo, lo hizo. La conclusión es que nadie tiene idea de qué química es probable que produzca vida.

Pero, ¿por qué intentar usar la ciencia para responder una pregunta que no puede responder? El origen de la vida en su universo podría ser un misterio tanto para el suyo como lo es para el nuestro. Tal vez en su universo, la teoría de la panspermia sea correcta, y la vida surgió solo una vez, en algún lugar increíblemente lejano. Quizás su vida basada en el silicio fue creada por científicos basados ​​en el carbono, cuya civilización finalmente fue destruida sin dejar rastro. Quizás su universo es una simulación en la mente de una deidad. Hay tantas maneras en que puedes ir con esto.

En realidad, no tienes que ir a un sistema estelar diferente para encontrar uno. La gran luna más interna de Júpiter, Io, cumple los requisitos. Tiene azufre y magma fundidos en el subsuelo, una superficie de vacío congelante, un nivel extremadamente alto de radiación ionizante y está casi completamente desprovisto de agua. A pesar de lo hostiles que parecen estas condiciones para la vida del agua de carbono, debe mirar más profundamente y darse cuenta de que está buscando un entorno con el potencial de interacciones químicas complejas y gradientes de energía disponibles que podrían ser perfectos para la vida basada en silicio. Obviamente, tratar de simplemente conectar la bioquímica del carbono en elementos de un nivel más bajo en la tabla periódica no va a funcionar. Cualquier cosa viva que se originó en el brebaje de brujas del subsuelo hirviente que probablemente existe en Io sería tan extraño como parece la pequeña luna.