¿Por qué los extraterrestres tienen que ser formas de vida basadas en el carbono?

_{Quiero comenzar con un descargo de responsabilidad de que no soy químico y espero no arruinar nada de la química. Si lo hago, por favor hágamelo saber.}

Creo que Bill Oertell dio en el clavo. El hecho de que pueda imaginar una especie que pueda beber plomo no significa que sea físicamente posible. Solo átomos específicos pueden formar la base de las (extremadamente) complejas moléculas orgánicas necesarias para formar vida y resulta que el carbono es el átomo que puede hacerlo. La razón principal de esto es que el carbono tiene cuatro electrones de valencia y su capa exterior puede contener ocho, lo que le permite formar enlaces fuertes y variados que la mayoría de los otros átomos simplemente no pueden formar. Como tal, el carbono es el elemento más lógico para formar la columna vertebral de las moléculas orgánicas.

Otras formas de vida basadas en ___

Desplazándose hacia abajo en la tabla periódica, puede ver que el silicio tiene las mismas propiedades (4 elecciones de valencia, 8 posibles) y puede inclinarse a pensar que podría formar algún tipo de vida basada en silicio. Este tema ha sido ampliamente considerado , pero te encuentras con una serie de problemas que hacen inviable la vida basada en Silicon. La razón principal es que el silicio es mucho más grande y masivo que el carbono (tiene un núcleo con 28 nucleones en comparación con los 12 del carbono). Esto hace que sea más difícil para el silicio formar los enlaces necesarios que el carbono puede formar fácilmente y no tendrá suerte desde el principio. Problemas similares ocurren con otros elementos del " grupo de carbono ", excepto que son aún más exacerbados por masas aún más altas.

Hay muchas otras configuraciones "orgánicas" que los químicos han considerado, como la vida basada en boro o la vida basada en azufre, pero todas tienen algún tipo de problema que dificulta su existencia. Algunas son más posibles que otras, pero la vida basada en el carbono, tal como la conocemos, parece ser la mejor solución. Si le das a alguien todos los elementos de la tabla periódica y le dices, haz vida orgánica, probablemente regresaría con vida basada en carbono porque es la más fácil. No tienes que superar tantos obstáculos.

Observaciones

Aparte de la impracticabilidad de la vida no basada en el carbono, debe considerar que todo lo que hemos visto en el universo, en lo que respecta a la química orgánica, apunta al hecho de que el universo está lleno de química basada en el carbono. Los astrónomos han podido observar cometas, nubes de polvo interestelar y todo tipo de lugares y, una y otra vez, ven moléculas orgánicas complejas basadas en carbono. Por ejemplo:

• Hemos encontrado hidrocarburos aromáticos policíclicos (HAP) en todo el sistema solar y la galaxia .
• Los astrónomos también han encontrado cosas como cianuro de i-propilo en meteoritos y en polvo interestelar.$-$una molécula orgánica que es un ingrediente necesario en los aminoácidos ,
• Se han encontrado moléculas orgánicas (y se cree que se han formado) en Ceres.

El punto al que me refiero aquí es que el universo parece estar listo para comenzar a formar vida basada en el carbono en todas partes. Dondequiera que miremos, vemos moléculas orgánicas que tienen carbono como la columna vertebral de su estructura. En ninguna parte vemos moléculas complejas basadas en silicio (o algo aún más loco). Esto es muy sugerente de que Carbon es el camino a seguir si desea formar vida rápida y fácilmente.

Probablemente haya otras 100 razones para preferir Carbon sobre otra cosa, pero eso profundiza en una química más complicada de la que he mencionado aquí y no tengo tanto conocimiento al respecto. Creo que esta pregunta obtendría una respuesta química más profunda en el intercambio de pila de química .

El carbono es como lego-technic. Conecta el agua en compuestos orgánicos que tienen todas las propiedades químicas y físicas, desde solventes volátiles hasta jarabes, aceites, alquitrán y rocas.

El silicio es como lego, intente construir un automóvil con él, es difícil encontrar un buen solvente para él. ni siquiera puede unir H. El silano, que es el equivalente del metano, no se produce naturalmente en nuestro planeta, es demasiado inestable. como el silicio no forma compuestos OH, no tiene la maleabilidad del agua, siempre es rocoso e inestable excepto a -200 grados donde podría ser más versátil que el carbono. Los compuestos de silicio por debajo de -180 grados C son interesantes y vale la pena estudiarlos, necesitarían un traje espacial criogénico para mantenerse frescos, y si les disparas, rociarían oxígeno líquido por todas partes.

El azufre es incluso menos versátil que el silicio. solo forma cadenas lineales y es hiperreactivo con hidrógeno.

Necesitaría un solvente que no sea agua que se usa para base de carbón. Amoníaco, formaldehído, ácido sulfúrico, nitrógeno líquido, fluoruro de hidrógeno, metano, hidrocarburos, fluidos supercríticos.

Quizás las formas de vida robótica complejas son algunas de las más fáciles de inventar. Las formas de vida que pueden diseñarse mediante inteligencia artificial para utilizar los recursos más comúnmente disponibles a temperatura ambiente son más probables que las formas de vida complejas que no utilizan carbono. Esto se debe a que una computadora grande puede diseñar transistores/mecánicos que funcionen con cualquier metal y conductor en temperaturas muy frías (el aluminio puede soportar estructuralmente -130 kelvin con facilidad), y las formas de vida robótica preferirían estar en un entorno estable sin biología, nubes, lluvia. , agua, en ambientes fríos, sería más fácil para ellos.

El carbono puede contener una de las conexiones de 4 enlaces más estables de los elementos. Vemos cómo se forma la vida en la tierra y, en función de las propiedades de la vida aquí, hacemos conjeturas informadas sobre en qué debe basarse la vida en otras partes del universo, dado que hay otra vida.

Para responder a la segunda parte de la segunda, la razón por la que respiramos oxígeno es para permitir que se lleven a cabo ciertas funciones celulares, la razón más importante es la respiración. C6H12O6 + O2 produce CO2 + H2O + 36-38 ATP. ATP es la molécula que el cuerpo utiliza como energía. El oxígeno es esencial para nosotros porque se usa en la reacción química que le da energía a nuestro cuerpo. Si un extraterrestre estuviera respirando cloro, necesitaría tener un proceso químico que use el cloro en su cuerpo. En cuanto a la existencia de vida a base de azufre, no sé si el azufre es lo suficientemente estable como para mantener los mismos enlaces que el carbono. Por lo que saben los científicos, el carbono es la mejor base orgánica universal, debido a sus 4 enlaces estables.

También puede ser posible una forma de vida basada en oxígeno, dado que el oxígeno se une fácilmente con otras moléculas. Además, ¿cómo saben realmente los científicos que las leyes de la física, la química y la vida se aplican en todas partes? ¿Por qué no solo la Tierra o nuestro sistema solar? ¿Por qué no solo la Vía Láctea? Podría haber diferentes leyes y posibilidades en diferentes galaxias, que los humanos probablemente nunca descubrirán. ¿Quiénes somos nosotros para decidir qué es cierto y qué no lo es cuando en realidad nunca se sabrá? Por lo que a mí respecta, la vida en la Tierra podría ser la más simple y poco impresionante de todo el universo. Podríamos tener la inteligencia y la vida útil de un gusano en comparación con alguna forma de existencia. La vida es, después de todo, solo una máquina. ¿Qué debería importarnos de todos modos? Tenemos que; esa es la única razón conocida de por qué existe la vida. Para llenar el vacío. Estar alli. Qué' s más allá de la existencia? Tal vez ahí es donde conduce un agujero negro. Con toda honestidad, este mundo está mucho más allá de cualquier comprensión concebible, mucho más allá del alcance de cualquiera de nosotros. Al final del día, todos somos cuerpos en el inconcebiblemente grande mundo del ser. Una mota de polvo en un espacio bidimensional. En realidad, solo valemos algo para nosotros mismos.