¿Qué propiedades se utilizan para cuantificar las probabilidades de que una estrella albergue vida similar a la Tierra?

Digamos que empiezas con una lista de estrellas . ¿Qué propiedades creemos que son críticas en la existencia actual o la formación futura de vida similar a la Tierra en esos sistemas estelares? ¿Cómo se puede reducir razonablemente esa lista para seleccionar objetivos para la exploración/colonización?

Para ser claro, estoy específicamente interesado en la vida tal como la entendemos, en un planeta, orbitando una estrella. La inteligencia o la complejidad no son necesarias para la pregunta. Si una estrella pudiera tener planetas parecidos a una tierra joven, con una vida muy simple, está bien.

¿Qué quieres decir con "la vida tal como la entendemos"? Esa es una descripción bastante vaga. Además, como dijo Rory Alsop, hay muchas formas en las que no sabemos realmente qué es fundamental para que se forme la vida. ¿Qué crees que hace que esta pregunta sea respondible?
Justa crítica. Estoy hablando de vida que se asemeja a la vida terrestre. No es algo que consideraríamos extremófilo, que vive en un frío intenso, oscuridad, calor, vacío, etc. No es necesariamente algo que podría sobrevivir en la tierra, sino algo que no requiere ningún debate sobre la definición de vida. Algo que un niño podría decir: "Por supuesto que está vivo". Y me pregunto, ¿podría un planeta así orbitar una enana roja? ¿Enano blanco? gigante roja? gigante azul? ¿O hay problemas con esas estrellas que les impedirían tener lo que podríamos considerar planetas habitables?
Esa descripción de la vida todavía me parece demasiado vaga. ¿Dónde está la línea entre "vida terrestre" y extremófilo? Los extremófilos son "vida terrestre". ¿Cuentan los virus como vida en la Tierra? ¿Qué diría un niño que está vivo? Creo que eso varía. ¿Están vivas las plantas? Algunos niños pueden no decirlo. Algunos niños pueden reconocer bacterias como vivas. Muchos extremófilos son bacterias.
En cuanto a sus otras preguntas, parece que deberían dividirse en publicaciones separadas. Son demasiado amplios para una pregunta aquí.
Mis preguntas sobre las estrellas no son realmente "otras preguntas". Es mi pregunta principal.
Dije "preguntas" porque lo enumeraste en forma de varias preguntas. Entiendo que es su pregunta principal, pero es demasiado amplia como es. Especialmente con una definición vaga de qué tipo de vida está buscando, tratar de enumerar todos los factores para todos los diferentes tipos de estrellas que les permitirían tener vida está más allá del alcance de una sola pregunta.
Si usó la definición estándar de planeta habitable (que debe tenerse en cuenta que está sujeta a cambios), entonces "¿Qué tipos de estrellas tienen más probabilidades de tener planetas habitables? ¿Por qué?" es un poco más responsable, pero esta es todavía un área en la que apenas estamos comenzando a recopilar datos.
Esta parece una pregunta razonable para reducir el alcance de la búsqueda de vida similar a la nuestra. Debido a que la pregunta se centra en las estrellas, la respuesta se centraría en identificar qué tipos de estrellas no serían compatibles con la vida en la Tierra.

Respuestas (4)

La respuesta más simple es Química Compleja . Usted y yo podemos ser considerados como bolsas de reacciones químicas autosuficientes muy complicadas. Para ello, necesitamos:

  1. Muchos productos químicos diferentes: una bola de gas hidrógeno no hará mucho por sí sola.
  2. Densidad: las reacciones químicas ocurren más rápido cuando los reactivos están densamente empaquetados. Los líquidos funcionan muy bien para esto, pero también podría hacerlo un gigante gaseoso. Un planeta con roca sólida e inmutable probablemente no serviría de mucho.
  3. Fuente externa de energía: la entrada de energía permitiría que se llevaran a cabo reacciones químicas más interesantes. Más específicamente, reacciones sostenibles que se produzcan.
  4. Estabilidad, pero no demasiada estabilidad: si un planeta pasa de 1000 K a 20 K cada día, será difícil que se forme vida. Por el contrario, si un sistema es totalmente estable, no habrá suficiente "mezcla" para que el metabolismo funcione.

La búsqueda de planetas habitables y de posibles planetas extraterrestres con vida está plagada de ENORMES cantidades de conjeturas. No tenemos una idea real de cómo podría ser la vida extraterrestre, por lo que nos enfocamos en buscar cosas similares a nuestra propia tierra. Entonces, cosas como:

  • Zona habitable: el planeta debe estar a la distancia correcta para mantener las temperaturas adecuadas para que el agua líquida esté presente.
  • Campo Magnético - Algo para proteger la vida de la radiación intensa
  • Presencia de agua: nuevamente, creemos que la vida se originó en el agua, por lo que las búsquedas de vida tienden a centrarse en esto.

Aquí hay algo divertido para reflexionar: Los elementos necesarios para la vida basada en el carbono: carbono, oxígeno, nitrógeno, hidrógeno, todos serán muy comunes en los sistemas estelares de alta metalicidad. Se forman fácilmente por síntesis de neutrones estelares y -deberían- estar presentes en la mayoría de las estrellas de la población I y II (tenga una lectura completa de: http://en.wikipedia.org/wiki/Metallicity )

Aunque hay una variedad increíblemente amplia de estrellas que podrían tener planetas en órbita que podrían contener vida, todavía no tenemos ningún ejemplo de vida que no sea la que tenemos en la Tierra.

Y orbitamos una estrella enana amarilla (una estrella de secuencia principal G2) a una distancia media de unos 93 millones de millas.

Lo que significa que nuestra única posibilidad real de encontrar vida inteligente que sea similar a la nuestra sería buscar estrellas similares y reducir la lista eligiendo solo aquellas estrellas G2 con planetas como posibles objetivos para la exploración. Luego busque los que tengan planetas aproximadamente a la misma distancia del sol que la Tierra. Una vez que tengamos mejores instrumentos, querríamos buscar evidencia de agua, oxígeno, etc.

Simplemente no tenemos datos sobre cómo puede evolucionar la vida en cualquier otro entorno. Incluso las bacterias extrañas y maravillosas que encontramos en ambientes extremos en la Tierra todavía están en la Tierra.

Creo que leíste mal la pregunta. Está solicitando posibles criterios para la selección de candidatos, por lo que algunos de los límites que menciona son en realidad parte de la lista sobre la que se hace la pregunta. Es decir, si no puede identificar un rango estrecho con un método, expanda los límites de este rango, pero el método aún podría ayudarlo a reducir un poco la sopa. ;)

En general, le gustaría ver las estrellas de Población I. Además, la naturaleza de la mayoría de las estrellas variables tendería a interferir con la evolución de sus planetas.

Luego, la estrella tendría que tener la edad suficiente para que la vida haya evolucionado. Para las estrellas de secuencia principal, las estrellas más pequeñas tienen vidas más largas . Dado que se necesitaron aproximadamente mil millones de años para que incluso los organismos unicelulares básicos evolucionaran , nada más grande que una estrella de clase F sería un candidato.

Es posible que las estrellas más grandes, que tienen una zona habitable más grande, tengan una mayor probabilidad de tener un planeta adecuado, pero esto es pura conjetura.

También existe cierto debate sobre la viabilidad de la evolución de la vida en planetas bloqueados por mareas. Esto puede eliminar o no las estrellas de clase M más pequeñas cuya zona habitable estaría tan cerca del sol como para causar que los planetas en esa zona estén bloqueados por mareas.

Este es un ejercicio bien conocido, codificado como la ecuación de Drake . Extracto de este enlace de wikipedia:

La ecuación de Drake es:

norte = R ∗ ⋅ F pags ⋅ norte mi ⋅ F ℓ ⋅ F i ⋅ F C ⋅ L

dónde:

norte = el número de civilizaciones en nuestra galaxia con las que podría ser posible la comunicación por radio (es decir, que se encuentran en nuestro pasado cono de luz actual);

y

R ∗ = la tasa promedio de formación de estrellas en nuestra galaxia
F pags = la fracción de esas estrellas que tienen planetas
norte mi = el número promedio de planetas que potencialmente pueden albergar vida por cada estrella que tiene planetas
F yo = la fracción de planetas que podrían albergar vida que realmente desarrollan vida en algún momento
F i = la fracción de planetas con vida que realmente desarrollan vida inteligente (civilizaciones)
F C = la fracción de civilizaciones que desarrollan una tecnología que libera signos detectables de su existencia en el espacio
L = el período de tiempo durante el cual dichas civilizaciones emiten señales detectables al espacio.

La Ecuación de Drake no es precisamente lo que busca el OP. El OP está más buscando cómo se podría estimar F pags ⋅ norte mi , ¿así es como sabemos si una estrella puede albergar vida?
¿Qué propiedades se utilizan para cuantificar las probabilidades de que una estrella albergue vida similar a la Tierra?
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