¿Un jardinero interestelar sembró la Tierra con bacterias aeróbicas?

Durante la última década, los astrónomos han descubierto cerca de la Tierra los primeros grandes objetos procedentes de fuera del sistema Solar. Estos objetos llamados interestelares se identificaron por su alta velocidad, que superó el umbral para escapar del sistema solar.

El primer objeto, de aproximadamente medio metro de tamaño, chocó con la Tierra como el meteoro IM1 , cuya bola de fuego fue detectada en 2014 por sensores a bordo de satélites del gobierno de Estados Unidos. El segundo fue `Oumuamua , de aproximadamente doscientos metros de tamaño, detectado en 2017 por el telescopio de rastreo Pan STARRS en Hawaii. El tercero fue el cometa interestelar Borisov , con un núcleo de unos cientos de metros, detectado por el astrónomo aficionado Genady Borisov en 2019.

La tasa de detección de estos objetos y sus masas estimadas sugieren que transportan aproximadamente una cantidad igual de masa en el espacio interestelar por contenedor logarítmico de masa del objeto . Sorprendentemente, esta escala aproximada continúa hasta las partículas de polvo interestelar.

Dicho de otra manera, los objetos interestelares más grandes son más raros por un factor proporcional a su masa. Esto plantea la pregunta: ¿Cuál es el objeto interestelar más grande que entró en la órbita de la Tierra alrededor del Sol durante la vida del sistema solar?

Esta pregunta era tan intrigante que obtuve la respuesta tan pronto como me desperté y antes de correr al amanecer. El flujo de objetos interestelares (número que cruza un área determinada por unidad de tiempo) es igual al producto de su densidad numérica (número por unidad de volumen) y su velocidad característica. Multiplicar este flujo por el área comprendida por la órbita de la Tierra alrededor del Sol implica que el objeto más grande que ha cruzado esta área en los últimos miles de millones de años tiene unos 1.200 kilómetros de diámetro, aproximadamente diez veces más pequeño que la Tierra, comparable al tamaño. de la luna más grande de Plutón, Caronte.

En otras palabras, un objeto interestelar del tamaño de Caronte podría haber cruzado la órbita de la Tierra alrededor del Sol hace miles de millones de años. Si el objeto hubiera sido expulsado de la zona habitable de su estrella madre, podría haber iniciado su viaje con vida microbiana en agua líquida. Antes de acercarse al Sol, el objeto probablemente estaba congelado, pero bajo una capa de hielo superficial, podría haber conservado agua líquida calentada por desintegraciones radiactivas, como demostré en un artículo con Manasvi Lingam.

El paso de los objetos interestelares a través de la órbita de la Tierra alrededor del Sol suele tardar unos meses. Durante ese tiempo, la brillante luz del sol los calienta aproximadamente a la temperatura de la superficie de la Tierra. Dado que la velocidad de escape de Caronte, 0,6 kilómetros por segundo, es comparable a la velocidad de las moléculas comunes a esta temperatura, el calentamiento solar es capaz de provocar una importante evaporación cometaria.

Si la superficie del objeto interestelar del tamaño de Caronte estuviera cubierta con hielo congelado, el vapor de agua y la columna de polvo liberados por la iluminación solar habrían creado una cola de cometa gigante que habría dispersado la luz solar a través de una fracción significativa del cielo de la Tierra en su máxima aproximación. .

Parte del material que arrojó el objeto como resultado de su paso cerca del Sol podría haber llovido sobre la Tierra y entregado semillas de vida extraterrestre desde el espacio interestelar. Si el paso ocurrió hace 2.700 millones de años, ¿fue responsable del repentino florecimiento de cianobacterias en la Tierra

Curiosamente, el oxígeno estuvo ausente de la atmósfera de la Tierra durante la primera mitad de su vida. Al principio, la atmósfera de la Tierra estaba formada por dióxido de carbono, metano y vapor de agua, en contraste con la composición actual de nitrógeno y oxígeno principalmente. La producción de oxígeno fue provocada por un nuevo microbio, las cianobacterias, que repentinamente se volvieron abundantes 2.700 millones de años después de la formación de la Tierra. Estos microbios exhibieron la notable capacidad de generar energía a partir de la luz solar, conocida como fotosíntesis, utilizando agua como combustible y convirtiendo el oxígeno en su subproducto.

Durante los siguientes cientos de millones de años, las cianobacterias produjeron oxígeno a un ritmo más rápido de lo que podría haber reaccionado con otros elementos o haber sido atrapado por minerales. El oxígeno oxigenó constantemente el agua de los océanos, reaccionó con el metano y finalmente se convirtió en un componente importante de la atmósfera. Esta etapa final del Gran Evento de Oxidación ocurrió hace entre 2.400 y 2.100 millones de años. Posteriormente, la interacción de las moléculas de oxígeno (O2) con la luz solar produjo ozono (O3), que bloquea la dañina radiación solar ultravioleta para que no llegue a la Tierra.

Esta transformación condujo a la extinción de la vida terrestre anterior, ya que el oxígeno envenenó la vida anaeróbica que existía en la Tierra antes del evento. En cambio, nuevos organismos aeróbicos aprovecharon el oxígeno para realizar actividades metabólicas. En conjunto, el evento catalizó la vida compleja que vemos hoy, culminando en humanos cuya inteligencia natural les permite crear inteligencia artificial basada en silicio. Los gimnasios no ofrecerían ejercicios aeróbicos a los humanos hoy en día sin las cianobacterias que dominaron el planeta Tierra durante su crisis de la mediana edad.

Mientras buscamos nuestras raíces cósmicas, una pregunta fundamental que debemos hacernos es si el Gran Evento de Oxidación fue desencadenado por un objeto interestelar. En particular, ¿la transición de la vida anaeróbica primitiva a la vida aeróbica compleja fue importada del espacio interestelar? De ser así, la futura nave espacial que lancemos al espacio interestelar podría verse como un regreso al vecindario cósmico de nuestra infancia. Podríamos encontrar a nuestros antepasados ​​ahí fuera.

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