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Francis VillatoroBorja TosarJuan Carlos GilGastón GiribetIgnacio Crespohabitabilidad planetaria y biousabilidadelementos accesibles en erienesferaestados de oxidación comprometen biousabilidadcivilización alienígena y níquel atmosféricooxígeno brutalmente oxidante adaptación humanasuperficie planetaria buena pintahabitabilidad química tierra planetas rocososformación del núcleo influencia habitabilidadcraig walton primer autor nature astronomyescuela politécnica federal zurich investigación planetariaformación del núcleo planetariodisponibilidad fósforo y nitrógenocondiciones químicas planeta rocosoNature AstronomyCraig WaltonEscuela Politécnica Federal de ZurichUniversidad de CambridgeGroningenNeuer LabTierraJuan Carlos GilLunaVenusMarteBorja TosarTEIATierra PrimitivaHéctor SocasGastón GiribetNIFE
Formación del núcleo influencia habitabilidad
Ep577: Planeta Enano; Errores en IAs; Romper Agujeros Negros; Habitabilidad Química; Virus y Monos
29 de octubre de 20269 momentos
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Juan Carlos Gil continúa explicando un artículo sobre la habitabilidad química de la Tierra y otros planetas rocosos, destacando cómo la formación del núcleo influye en esta capacidad.
…o cobre que aunque se necesitan en cantidades muy pequeñas, sin embargo son determinantes en funciones esenciales de muchísimos procesos biológicos. Y más aún, es que no solo hace falta que esos elementos existan, es que tienen que estar disponibles, ¿vale? Cuando hablamos de habitabilidad, esos elementos tienen que ser accesibles a la posible vida Tienen que estar, desde luego, en cantidad suficiente, pero también en formas químicas aprovechables. Los elementos tienen la buena costumbre de ponerse en distintos estados de oxidación o asociarse a elementos que podrían comprometer su biousabilidad, si me permitís la palabra, y tienen que estar, además, donde el resto de condiciones son adecuadas para la vida. Es decir, en la erienesfera, si empezamos a usar el término que se introduce en ese artículo. Porque ¿de qué sirve un planeta que tenga todos los bioelementos necesarios, toda la sopita adecuada, si buena parte de esos elementos están secuestradas en el núcleo metálico, ahí a No sé cuántos gigapascales, fuera de cualquier posible erienesfera. ¿Vos decís, por ejemplo, una civilización lejana nos miraría y dice: ese planeta seguro es muy habitable porque mira la cantidad de níquel que hay ahí o de cloro en la atmósfera, que podríamos aprovechar en vez de oxígeno? También hemos comentado muchas veces en este programa que el oxígeno es brutalmente oxidante, da ahí el nombre y que hemos desarrollado, nos hemos adaptado él porque no nos ha cabido. Esto se relaciona con lo que decía Héctor la otra vez acerca de la cantidad de agua que pueda haber cerca del núcleo de un planeta; lo importante es que esté o bien en superficie o bien no muy lejos de la superficie. La superficie tiene buena pinta. Bueno, pues en este contexto es en el que aparece. El artículo que se titula La habitabilidad química de la Tierra y de los planetas rocosos condicionada por la formación del núcleo, publicado en Nature Astronomy en su versión online a presión febrero y en la revista Física, si queréis, en abril. Lo firma Craig Walton como primer autor junto con otros cinco investigadores que es un equipo internacional: participación de la Escuela Politécnica Federal de Zurich, la Universidad de Cambridge, la de Groningen en Países Bajos y el Neuer Lab, el laboratorio de astronomía infrarroja de la National Science Foundation de Estados Unidos, que también está muy relacionada con el candidato a planeta enano del que hablamos antes. O sea, es un grupo, pues como nos gusta a menudo, que combina un mogollón de cositas: geoquímica, formación planetaria, astrofísica, para investigar eso. ¿Cómo la formación del núcleo puede influir en la habitabilidad? ¿De un planeta rocoso? La pregunta era: la pregunta científica que se planteaban, ¿hasta qué punto las condiciones químicas durante la formación del núcleo de un planeta determinan la cantidad de fósforo y nitrógeno en particular que quedan disponibles para la vida? Y para entender este asunto tengo que irme un poquito para atrás y explicar, y corregidme si me equivoco que no es mi campo, cómo se forman los planetas rocosas. Porque en general en las primeras etapas el interior de estos planetas está hundido en forma de lo que llaman océano de magma y se suelen diferenciar,…
Significado #1 · Palabras #1
Juan Carlos Gil continúa explicando un artículo sobre habitabilidad planetaria, detallando cómo la porosidad de las rocas y la circulación del agua no garantizan el flujo de elementos químicos necesarios para la vida.
Habla: Juan Carlos GilSignificado #8 · Palabras #20porosidad rocas y flujo químicoagua circular no garantiza vidadesintegración isotopos radioactivos habitabilidadcalor residual formación planetaria…por lo menos para extremófilos, para las cosas más durables que conocemos. Y en ese artículo también metían la condición de la porosidad de las rocas para permitir la circulación del agua y el transporte de las sustancias químicas que pudiera llevar. disueltas. Y en relación a esto de la porosidad, que hay una conexión con lo que viene después: que el agua pueda circular por esas rocas, ya veremos que no va a garantizar que los elementos químicos que necesita la vida fluyan mediante esa porosidad y que lleguen a las regiones donde luego podrían estar disponibles para una posible bioesfera. El artículo también mencionó un resultado interesante que permitía que la vida se desarrollase en planetas situados incluso muy lejos de su zona habitable tradicional. Gracias, por ejemplo, al calor interno del planeta producido por desintegración de isotopos radioactivos, por el calor residual de su formación; incluso en determinados mundos podría contribuir el calentamiento de las fuerzas de marea. En resumen, que no necesitamos necesariamente agua líquida en la Superficie. De nuevo, tenemos un único punto y aquí los peces están en océanos que están en la superficie, pero vete tú a saber; y ni siquiera necesitamos atmósfera para imaginar un mundo subterráneo habitado por bichitos. Pero como adelantabas Ignacio, nos…
Juan Carlos Gil continúa explicando un artículo sobre la habitabilidad química de la Tierra y otros planetas rocosos, destacando cómo la formación del núcleo influye en esta capacidad.
Habla: Juan Carlos GilSignificado #1 · Palabras #1habitabilidad planetaria y biousabilidadelementos accesibles en erienesferaestados de oxidación comprometen biousabilidadcivilización alienígena y níquel atmosféricooxígeno brutalmente oxidante adaptación humanasuperficie planetaria buena pintahabitabilidad química tierra planetas rocososformación del núcleo influencia habitabilidadcraig walton primer autor nature astronomyescuela politécnica federal zurich investigación planetariaformación del núcleo planetariodisponibilidad fósforo y nitrógenocondiciones químicas planeta rocoso…o cobre que aunque se necesitan en cantidades muy pequeñas, sin embargo son determinantes en funciones esenciales de muchísimos procesos biológicos. Y más aún, es que no solo hace falta que esos elementos existan, es que tienen que estar disponibles, ¿vale? Cuando hablamos de habitabilidad, esos elementos tienen que ser accesibles a la posible vida Tienen que estar, desde luego, en cantidad suficiente, pero también en formas químicas aprovechables. Los elementos tienen la buena costumbre de ponerse en distintos estados de oxidación o asociarse a elementos que podrían comprometer su biousabilidad, si me permitís la palabra, y tienen que estar, además, donde el resto de condiciones son adecuadas para la vida. Es decir, en la erienesfera, si empezamos a usar el término que se introduce en ese artículo. Porque ¿de qué sirve un planeta que tenga todos los bioelementos necesarios, toda la sopita adecuada, si buena parte de esos elementos están secuestradas en el núcleo metálico, ahí a No sé cuántos gigapascales, fuera de cualquier posible erienesfera. ¿Vos decís, por ejemplo, una civilización lejana nos miraría y dice: ese planeta seguro es muy habitable porque mira la cantidad de níquel que hay ahí o de cloro en la atmósfera, que podríamos aprovechar en vez de oxígeno? También hemos comentado muchas veces en este programa que el oxígeno es brutalmente oxidante, da ahí el nombre y que hemos desarrollado, nos hemos adaptado él porque no nos ha cabido. Esto se relaciona con lo que decía Héctor la otra vez acerca de la cantidad de agua que pueda haber cerca del núcleo de un planeta; lo importante es que esté o bien en superficie o bien no muy lejos de la superficie. La superficie tiene buena pinta. Bueno, pues en este contexto es en el que aparece. El artículo que se titula La habitabilidad química de la Tierra y de los planetas rocosos condicionada por la formación del núcleo, publicado en Nature Astronomy en su versión online a presión febrero y en la revista Física, si queréis, en abril. Lo firma Craig Walton como primer autor junto con otros cinco investigadores que es un equipo internacional: participación de la Escuela Politécnica Federal de Zurich, la Universidad de Cambridge, la de Groningen en Países Bajos y el Neuer Lab, el laboratorio de astronomía infrarroja de la National Science Foundation de Estados Unidos, que también está muy relacionada con el candidato a planeta enano del que hablamos antes. O sea, es un grupo, pues como nos gusta a menudo, que combina un mogollón de cositas: geoquímica, formación planetaria, astrofísica, para investigar eso. ¿Cómo la formación del núcleo puede influir en la habitabilidad? ¿De un planeta rocoso? La pregunta era: la pregunta científica que se planteaban, ¿hasta qué punto las condiciones químicas durante la formación del núcleo de un planeta determinan la cantidad de fósforo y nitrógeno en particular que quedan disponibles para la vida? Y para entender este asunto tengo que irme un poquito para atrás y explicar, y corregidme si me equivoco que no es mi campo, cómo se forman los planetas rocosas. Porque en general en las primeras etapas el interior de estos planetas está hundido en forma de lo que llaman océano de magma y se suelen diferenciar,…
Juan Carlos Gil explica cómo la hipótesis mayoritaria sobre la formación de la Luna es la del gran impacto de un cuerpo llamado TEIA con la Tierra Primitiva.
Habla: Juan Carlos GilPalabras #10núcleo planetario nifemanto silicatado planetadensidad materiales metálicoshierro metálico estado de oxidación cero…muchísimo tiempo identificarlo, o sea, caer en la cuenta de que eso eran los elementos ni, níquel, y fe, hierro, puestos juntos. Para mí nífe era un nombre hecho. Es muy de geólogo eso, las rocas máficas, fésicas y todo eso, ¿no? Para mí NIFE era un nombre. Está en la fase metálica, decía: NIFE y otra silicatada, fundamentalmente de silicatos, es decir, dominada por el silicio y metales oxidados como magnesio y hierro. Hierro también está en el núcleo y asociado a silicatos y otras cosas. El caso es que la fase metálica, como parece lógico, es mucho más densa y por tanto se hunde hacia el centro del planeta y forma el núcleo, mientras que los materiales silicatados quedan flotando por encima, ni más ni menos, como un patito de goma en la bañera y eso es lo que forma el manto. Este es un proceso que se llama diferenciación metal-silicato. Estoy haciendo una presentación que daré en mi ciudad hace unos meses sobre la Luna y en particular sobre su formación y he visto aquí una conexión interesante porque la hipótesis mayoritaria, la más acertada de formación de la Luna es la del gran impacto un cuerpo del tamaño de Marte aproximadamente que llamamos TEIA, pues chocó con la Tierra Primitiva y es de suponer que cuando lo hicieron ya habían concentrado la mayor parte del hierro en sus respectivos núcleos que por cierto cuando digo hierro metálico no penséis en un cacho hierro brillante sólido o menos brillante oxidado Por hierro metálico me refiero a hierro en su estado de oxidación cero, que no ha perdido electrones, que no Está en las formas oxidadas más habituales como hierro 2 o hierro 3. Y a las temperaturas esas del magma, pues obviamente estará como una aleación líquida, fundamentalmente con níquel y de ahí el nífe. Decía lo de Teía: estaban ya medio formados o formados…
Juan Carlos Gil explica cómo existen tendencias opuestas en la biodisponibilidad del nitrógeno y fósforo dependiendo de las condiciones redox durante la formación planetaria. Menciona la existencia de un compromiso entre ambas tendencias, creando una 'zona de rizitos de oro' adecuada para la habitabilidad química.
Habla: Juan Carlos GilPalabras #3biodisponibilidad nitrógeno y fósforocondiciones redox formación planetariacompromiso tendencias opuestaszona de rizitos de orohabitabilidad química redox…vuelve más litófilo y por tanto se conserva bien en el manto, que es lo que nos interesa para su biodisponibilidad. ¿Cuánto más oxígeno hay? Pero al nitrógeno le ocurre lo contrario; esto se ve muy bien en un diagrama esquemático en la figura 1 del artículo. ¿Hay tendencias por tanto opuestas para la biodisponibilidad de nitrógeno y fósforo dependiendo de las condiciones redos en la formación del planeta? Bueno, pues cuando hay tendencias opuestas a menudo ocurre que existe un compromiso entre ambas, un intervalo ahí intermedio en el que en este caso ninguno de los dos elementos quedaría excesivamente secuestrado en el núcleo Una especie de zona de rizitos de oro, de nuevo, redox, ni demasiado reductora ni demasiado oxidante, adecuada para poder ser degustada En definitiva, la zona de, lo que llaman estos autores, la zona de habitabilidad química Pues para estudiar esto que os he introducido, los autores idean un modelo de diferenciación del núcleo-manto, muy sencillo. Parten de un montón de resultados publicados sobre cómo se distribuye el fósforo y el nitrógeno entre silicatos fundidos y hierro a…
Juan Carlos Gil explica que los autores simplifican su modelo para estudiar la diferenciación núcleo-manto y estimar la cantidad de nitrógeno y fósforo disponibles en el manto.
Habla: Juan Carlos GilPalabras #19diferenciación núcleo-manto tierranitrógeno y fósforo disponibles mantoacreción planeta tierramodelo diferenciación núcleo manto tierrafracción masa manto aproximadamente 70-30composición planetaria referencia tipo tierra…modelo así parametrizado llegar a saber cuánto nitrógeno y cuánto fósforo queda finalmente en el manto disponible para posibles bichitos. El método es extraordinariamente simplificado, es un modelo de juguete, para empezar es un proceso de una sola etapa y Sabemos que a la formación de la Tierra le ocurrieron múltiples cosas a medida que el planeta iba creciendo por acreción. Los autores justifican esa simplificación porque dicen que buscan efectos de órdenes de magnitud, no reproducir la historia geológica de la Tierra, pero vamos, es que no les quedaba otra porque poco más hay donde rascar en las profundidades de la Tierra. Bueno, pues eso, el panel B de La figura 2 es lo que predice este modelo para un caso de referencia tipo Tierra, manteniendo fija la composición del planeta como os decía y una fracción de masa del manto similar a la terrestre: Este 70-30 que os decía antes y en el eje X varían las condiciones reales. La curva morada corresponde al fósforo, se ve que sube muy rápidamente a medida que las condiciones se hacen más oxidantes, que es a la derecha, y la curva azul es la del nitrógeno que hace justo lo contrario, disminuye. Azul y Morao, que ya les vale, se han…
Juan Carlos Gil resume los resultados del modelo sobre la diferenciación núcleo-manto, indicando que la Tierra se encuentra en una zona óptima de habitabilidad química.
Habla: Juan Carlos GilSignificado #5 · Palabras #14habitabilidad química de la tierraconcentraciones fósforo manto terrestremodelo reproduce concentración fósforoincertidumbres condiciones marcianas…Condición, semejante al núcleo tipo tierra y, o casualidad, es justo en esa banda donde se produce el compromiso entre ambas tendencias entre fósforo y nitrógeno. Hay suficiente fósforo retenido en el manto sin haber penalizado todavía demasiado al nitrógeno. Resumen de todo este rollo, según este modelo la Tierra se encuentra justito en esa especie de zona de ricitos de oro redox que anticipábamos antes, la zona de habitabilidad química Las dos líneas horizontales punteadas discontinuas que aparecen son las concentraciones observadas de verdad medidas en el manto terrestre de fósforo y nitrógeno se ve como el modelo reproduce razonablemente bien la concentración de fósforo observada en el manto terrestre han hecho otro cálculo para que esto no sea solamente mirándonos el ombligo con las condiciones de Marte y dentro de las incertidumbres también les sale bastante bien pero el modelo predice un orden de magnitud de nitrógeno más del que observamos y es que el nitrógeno es realmente puñetero porque no basta solo con retenerlo en el manto, se producen efectos de desgasificación que dependen además de forma acoplada también con las condiciones redos, o sea sería un proceso casi no lineal. En ambientes muy reductores parte de este nitrógeno…
Juan Carlos Gil discute la importancia relativa de la composición inicial de una estrella frente a las condiciones de diferenciación del núcleo para determinar la concentración de fósforo en el manto.
Habla: Juan Carlos GilSignificado #20diferenciación del núcleo fósforofactor composición inicial estrellaproporción elementos pesados estrella…queda en el manto varía menos de un orden de magnitud. Bueno, no varía demasiado dependiendo del tipo de estrella, pero para el fósforo sí. Dependiendo del tipo de estrella, la concentración de fósforo en el manto puede cambiar hasta en 5 órdenes de magnitud. Así que, ¿la composición inicial importa? Dime. No, no, sin coorden, 100.000 veces Sí, sí, 100 .000 O sea, si solamente miras a la estrella tenemos un factor de 15 en composición inicial pero este mecanismo de diferenciación del núcleo según su modelo para el fósforo sobre todo puede hacer cambiar las cosas un valor, un factor de 100 .000 O sea que es más importante, de nuevo según este modelo, mucho más las condiciones de la diferenciación que el origen, que lo que tenías en la estrella. A mí eso me llama la atención muchísimo porque todo el mundo utiliza, no tenemos otra cosa de momento, utiliza ciegamente la proporción de elementos ligeros, ligeros no, pesados en la estrella para luego hacer sus cálculos de nubes moleculares y demás, al menos en planetas y al menos en planetas rocosos, esto apunta a otro sitio. Así que la Tierra se encuentra aparentemente en una región especialmente favorable, sobre todo en lo que respecta al fósforo. Lo curioso es que nuestro sistema solar no parece ser especialmente bendecido por la cantidad de fósforo y nitrógeno. Parecemos…
Juan Carlos Gil explica que la formación del planeta y su núcleo influyen en la cantidad de elementos esenciales para la vida presentes en sus capas exteriores.
Habla: Juan Carlos GilSignificado #2habitabilidad planetaria sin atmósferaartículo científico gil habitabilidad tempranaocho planeta antes de océanosformación planetaria y núcleoelementos esenciales para la vida tierraplaneta fósforo nitrógeno inicial…que dice, mira, mi modelito ha clavado, resulta que en la Tierra volvemos a ser especiales, pues puede ser, o puede ser una cancelación de errores, o puede ser el asteroide que nos trajo el fósforo y la adenina y nos trajo de todo, volvete a saber Bueno, concluyendo, ¿por qué me ha parecido importante este artículo? Pues quizá lo más relevante es que pone sobre la mesa que la habitabilidad de un planeta puede empezar o puede ya empezar a considerarse pues mucho antes de que aparezcan océanos o atmósferas estables o aerienesferas, ¿no? Nos cuenta cómo, Dependiendo de cómo se forme el planeta y en particular el núcleo, un planeta puede conservar o no cantidades apreciables de algunos elementos esenciales para la vida en sus capas exteriores. Así que no basta con mirar a la estrella o a la nube y ver cuánto fósforo y cuánto nitrógeno hay ahí porque puede ser toda, podría ser que cómo se forma el planeta sea todavía más importante que cuánto de estos elementos habría al principio. Y bueno, la Tierra parece haberse formado en unas condiciones. particularmente favorables dentro de al menos del modelo oeste en la que una cantidad suficiente de elementos esenciales ha permitido, ha permanecido accesible a la biosfera Así que cuando busquemos mundos capaces de albergar vida no nos va a bastar con mirar…
Borja Tosar continúa reflexionando sobre la posibilidad de que la Tierra sirva como un símil para comprender la ausencia de vida extraterrestre, abordando ahora la improbabilidad de la formación de la Luna y su impacto a nivel planetario.
Habla: Borja TosarSignificado #14 · Palabras #2formación improbable de la lunavenus y tierra gemelos químicamentezona de habitabilidad según nosotrosarreglar venus en zona habitable…te salen cosas como la paradoja de Fermi: aquí no aparece nadie, ni se escucha a nadie, ni parece que haya nada, bueno, que tiene sus cosas. Pero a mí también la idea de pensar, pues igual la Tierra es un símil, o sea, tiene un montón de características. La Luna, la formación de la Luna es muy improbable; que la Luna se formara como se formó es muy improbable. El efecto de la Luna a nivel planetario fue significativo; de hecho tenemos dos planetas que son gemelos casi químicamente y Venus en masa es igual que la Tierra. Los dos están dentro de lo que estableceríamos con la zona de habitabilidad, que yo pienso que la zona de habitabilidad la ponemos un poco nosotros, pero con unos cambios en la atmósfera pequeñitos, arreglas Venus y arreglas Marte en la zona de habitabilidad, pero genial; y Marte quizás porque sea más pequeño y el núcleo. Sea de otro tamaño que comentaba Juan Carlos, cambia totalmente el planeta y pierde la atmósfera. Venus, por tener la corteza más gorda que la terrestre, no genera tectónica de placas, no recicla el CO2, genera un efecto desbocado y eso no hay que no arregle.…