¿Cuántos años tenía que tener el universo antes de que aparecieran planetas similares a la Tierra que pudieran soportar la vida?

Solo tenemos una muestra, llamada Tierra. Edad: 4.7 billones de años. Age of Universe: 13.7 mil millones de años. Ergo, para nuestra muestra, la respuesta a su pregunta es “Oh, unos nueve mil millones de años”.

Eso no pretende ser gracioso. Cuente cuántas vidas estelares se necesitaron para que las estrellas sintetizaran cosas que no fueran hidrógeno y helio, y para vomitar en el espacio y luego tener tiempo para formar Soles más estables con planetas con condiciones potencialmente adecuadas para la vida. de tiene sentido.

No quiero entrar en especulaciones sobre la vida basadas en algo más que una fórmula de carbono / agua / fotones porque simplemente no lo sabemos.

Estrictamente hablando, no lo sabemos porque no sabemos lo suficiente sobre el Universo temprano. No sabemos cómo se pusieron en marcha las primeras estrellas y, de hecho, no sabemos con certeza cómo comenzó la vida. Dicho esto, he publicado un libro electrónico que cubre un número razonable de los problemas, con más de 600 referencias, con mi análisis y (advertencia) mi teoría.

El problema es que, para obtener un planeta similar a la Tierra, se necesitan silicatos y hierro, lo que significa que se requiere una cierta madurez de supernovas y un número razonable de ellas. Algunos de los otros han mencionado la estrella de Kapteyn. Si mi teoría es correcta, esos planetas no son similares a la Tierra, sino más bien núcleos similares a Júpiter y Saturno. Estos son principalmente planetas de hielo, o en este caso particular, probablemente mundos de agua. El problema para la estrella de Kapteyn es que tiene una metalicidad muy baja, pero también es una enana roja. Si estoy en lo cierto, los diversos planetas se forman de diferentes maneras. (La diferencia entre mi teoría y otras es que la acumulación comienza debido a la química, no a la física simple, aunque los núcleos de hielo son esencialmente química física. En este contexto, la teoría estándar no tiene idea de cómo comienza la acumulación, y asumen una distribución de planetesimales, pero no hay explicación de cómo surgieron.) Si es así, los requisitos son una estrella de tipo K más grande o una estrella de tipo G, para obtener las acumulaciones de tipo silicato en la zona habitable. La estrella también tiene que limpiar su disco de acreción bastante rápido, de lo contrario los planetas se vuelven demasiado grandes.

Entonces, la pregunta es, ¿cuánto tiempo se tardó en producir suficientes nubes de polvo rico en silicato / hierro para sembrar estrellas? Esto requeriría presumiblemente al menos dos generaciones de supernovas, pero, por supuesto, en el Universo muy temprano puede haber estrellas realmente masivas que explotarían rápidamente. Además, las enormes ondas de choque pueden haber desencadenado el crecimiento de estrellas masivas de segunda generación. Simplemente no lo sabemos, y desafortunadamente, si bien hemos descubierto una serie de exoplanetas, aparte de los gigantes gaseosos, no tenemos ningún dato que caracterice a los planetas correctamente.

Hasta donde sabemos, unos 9.300 millones de años. Esto se debe a que el universo tiene aproximadamente 13.800 millones de años, y la Tierra tiene 4.500 millones de años, y es el único planeta conocido que sustenta la vida; Por lo tanto, a partir de los datos, lo más probable es que tuviera 9.300 millones de años antes de que apareciera un planeta que pudiera soportar la vida. Una vez que lo hizo, fue “solo” unos 500 millones de años antes de que la vida evolucionara.

Esto requirió una serie de eventos previos, como la formación de elementos pesados ​​para crear una estrella estable como nuestro sol. Esto requirió unas pocas generaciones de estrellas; Asimismo, la Tierra requiere una abundancia de minerales para crear vida, así como una radiación suficientemente baja debido a la ausencia de supernovas constantes. La Tierra también requería mucho hierro, para crear una magnetosfera, a partir de la acción ferromagnética del hierro líquido en su núcleo, sin el cual la radiación solar lo eliminaría como en Marte. Esto también tomó un buen número de generaciones estelares.

No es realmente definitivo. Se ha encontrado un exoplaneta de 13.400 millones de años: HD 164922 b. Pero es un planeta gigante, no apto para la vida.

Kapteyn b sería un planeta habitable de unos 11 mil millones de años, si existe. La detección está actualmente en disputa. Vea el exoplaneta potencialmente más antiguo conocido que se puede encontrar: Laboratorio de habitabilidad planetaria en UPR Arecibo para conocer el reclamo.

Kepler-444 tiene más de 11 mil millones de años y tiene planetas rocosos, aunque demasiado cerca de la estrella para ser aptos para la vida, vea Astrónomos encontrar planetas antiguos del tamaño de la Tierra en nuestro patio galáctico. Pero si estos pudieran formarse tan temprano, también podrían otros planetas más adecuados.

Todavía parece probable que los planetas se formaron muy temprano. Las supernovas provienen de estrellas grandes y de muy corta vida.

Me topé con este curioso artículo recientemente: La época habitable del Universo temprano, que sugería la posibilidad de que la vida pudiera haber aparecido cuando la temperatura de fondo cósmica de microondas era alrededor de la temperatura ambiente, lo que habría ocurrido en un desplazamiento al rojo de aproximadamente 100, o cuando el El universo tenía unos 10-20 millones de años. No puedo imaginar que haya muchos objetos similares a planetas en esta etapa, por lo que no creo que esta idea sea muy realista, pero es linda, y diría que es una posibilidad, incluso si es muy remota.

He leído algunos artículos sobre esto en revistas generales, y un párrafo o dos en un libro de texto. Entonces, tenga cuidado: no tenga capacitación en cosmología ni conocimientos particulares sobre esta cuestión.

Ahora que me he puesto un poco de armadura en la parte trasera, intentemos esto.

Según al menos un comunicado de prensa de la ESA, las observaciones del telescopio Planck sugieren que las primeras estrellas se habrían formado entre 500 y 600 millones de años después de la formación del universo. Estas habrían sido estrellas de cero metalicidad. Ya hemos identificado estrellas de la Población I (rica en metales) y de la Población II (pobres en metales) y postulamos estrellas de la Población III (extremadamente pobres en metales). ¿Cuántas poblaciones (es decir, generaciones) existirían entre las estrellas de cero metalicidad y las estrellas de la Población III? Eso, no lo sé, pero especulo al menos uno, y tal vez dos.

Entonces, peguemos un dedo mojado en el viento cosmológico y supongamos que un planeta potencialmente portador de vida podría haber sido posible unos 6 mil millones de años después de la formación del universo.

Y podría estar yendo a almorzar. Ha sido divertido, pero no creo que sirva para mi tesis doctoral.

Para que un planeta similar a la Tierra sea viable para la vida humana, debe tener una temperatura superficial de aproximadamente 273 grados Kelvin (temperatura necesaria para el agua líquida) y una temperatura de ‘Recombinación’ del universo a 4000 grados Kelvin de la siguiente manera:

Si, (1.19 x 10 ^ 9m – radio de Sirio A) x (4000K) ^ 2 / (273K) ^ 2 = 2.5547 x 10 ^ 11m o la distancia para un planeta Tierra debe ser de Sirio A para soportar la vida humana.

luego, (6.436 x 10 ^ 24m – tamaño del universo local o el del supercúmulo ‘Laniakea’) x (4000K) ^ 2 / (273K) ^ 2 = 1.3818 x 10 ^ 27m – distancia aproximada desde el origen de la época de ‘Recombinación’ hasta tiempo y ubicación que es viable para humanos, o una distancia que la luz ha recorrido por un universo que tiene 146.097 millones de años. Eso es aproximadamente 10 veces la edad actual del universo.