Astronomía

¿Por qué la Tierra necesitaba material de cometas para ensamblar las materias primas para la vida?

¿Por qué la Tierra necesitaba material de cometas para ensamblar las materias primas para la vida?


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A menudo se especula que la materia de los cometas jugó un papel crucial en el desarrollo de la vida en la Tierra. Por ejemplo, Maps of Time dice:

Muchos de los ingredientes de la atmósfera primitiva (incluida gran parte de su agua), junto con muchos de los productos químicos orgánicos que formaron las primeras formas de vida, pueden haber sido traídos a la Tierra por los cometas que bombardearon su superficie durante los primeros mil millones de años de su existencia. vida (~ ubicación de Kindle 1922).

¿Por qué la presunción de que estos materiales deben ser traídos por cometas? ¿Tenía la Tierra siquiera los átomos adecuados para producir agua y esos productos químicos orgánicos (hidrógeno, oxígeno, carbono)? ¿Y qué están haciendo los cometas con elementos más pesados ​​en primer lugar? Tengo entendido que los cometas están (durante la mayor parte de sus vidas) muy lejos de la carrera, y mi impresión fue que la mayoría de los elementos, además del hidrógeno y el helio, están concentrados cerca del sol, con T Tauri Wind empujando el hidrógeno y el helio más fuera.


La tierra en sus primeras etapas estaba demasiado caliente para que el agua estuviera en forma líquida y el vapor de agua que habría existido en ese momento se habría dispersado a través del viento solar (http://en.wikipedia.org/wiki/ Viento solar). Cualquiera que afirme saber exactamente cómo llegó a ser el agua en la Tierra probablemente esté loco, pero los cometas y los asteroides parecen ser la teoría más común para la fuente. MinuteEarth, un creador de YouTube tiene un gran video al respecto, pero como nuevo usuario en este subsitio en particular, no puedo vincular varias cosas a la vez.

https://www.youtube.com/watch?v=_LpgBvEPozk


La Tierra se unió (se acreció) a partir de la nube de polvo y gas conocida como nebulosa solar hace casi 4.600 millones de años, al mismo tiempo que se formaron el Sol y el resto del sistema solar. La gravedad provocó que pequeños cuerpos de roca y metal que orbitan alrededor del proto-Sol se estrellaran para crear cuerpos más grandes. Con el tiempo, los planetoides se hicieron cada vez más grandes hasta convertirse en planetas. Más información sobre la formación de planetas está en el capítulo sobre el sistema solar.

Hay poca evidencia sólida que los científicos puedan estudiar desde los primeros días de la Tierra. Gran parte de lo que los científicos saben sobre la Tierra primitiva proviene de tres fuentes: (1) cristales de circón, los materiales más antiguos encontrados en la Tierra, que muestran que la edad de la corteza más antigua se formó hace al menos 4.400 millones de años (2) meteoritos que datan de el comienzo del sistema solar, hasta hace casi 4.600 millones de años (Figura abajo) y (3) rocas lunares, que representan los primeros días del sistema Tierra-Luna desde hace 4.500 millones de años.

El meteorito de Allende es una condrita carbonosa que golpeó la Tierra en 1969. Las inclusiones ricas en calcio y aluminio son fragmentos del primer sistema solar.

Tierra fundida

Cuando la Tierra se unió por primera vez, estaba realmente caliente, lo suficientemente caliente como para derretir los elementos metálicos que contenía. ¿Por qué la Tierra primitiva estaba tan caliente?

  • Contracción gravitacional: a medida que se acumulaban pequeños cuerpos de roca y metal, el planeta se hacía más grande y masivo. La gravedad dentro de un cuerpo tan enorme aprieta el material en su interior con tanta fuerza que la presión aumenta. A medida que crecía la presión interna de la Tierra, también aumentaba su temperatura.
  • Desintegración radiactiva: la desintegración radiactiva libera calor y, al principio de la historia del planeta, había muchos elementos radiactivos con vidas medias cortas. Estos elementos se descompusieron hace mucho tiempo en materiales estables, pero al principio fueron responsables de la liberación de enormes cantidades de calor.
  • Bombardeo: los antiguos cráteres de impacto encontrados en la Luna y los planetas interiores indican que los impactos de asteroides eran comunes en los inicios del sistema solar. La Tierra fue golpeada tanto en sus primeros 500 millones de años que el calor fue intenso. Muy pocos objetos grandes han golpeado el planeta en los últimos cientos de millones de años.

Diferenciación

Cuando la Tierra estaba completamente fundida, la gravedad atraía los elementos más densos al centro y los elementos más ligeros subían a la superficie. La separación de la Tierra en capas basada en la densidad se conoce como diferenciación. El material más denso se movió hacia el centro para crear el núcleo metálico denso del planeta. Los materiales que son de densidad intermedia pasaron a formar parte del manto (Figura debajo).

Interior de la Tierra: núcleo interno, núcleo externo, manto y corteza.

Los materiales más ligeros se acumularon en la superficie del manto para convertirse en la corteza más temprana. La primera corteza probablemente fue basáltica, como lo es hoy la corteza oceánica. El intenso calor del núcleo temprano impulsó una convección del manto rápida y vigorosa, de modo que la corteza se recicló rápidamente en el manto. El reciclaje de la corteza basáltica fue tan eficaz que hoy en día no se encuentran restos de ella.


10 evidencia fósil

Actualmente, el primer signo de vida en la Tierra data de hace 3.830 millones de años. Durante este período, se produjeron una serie de formidables lluvias de meteoritos. Este fuerte aluvión de cometas que chocan contra la Tierra sugiere que cualquier vida que se estuviera formando en ese momento ciertamente habría enfrentado la extinción.

¿Recuerdas a los dinosaurios? Los meteoritos no son una broma. Ese fue solo un meteoro del tamaño del Monte Everest, pero hizo que la superficie de la Tierra fuera más caliente que el Sol después de estrellarse y ldquo20 veces más rápido que una bala. & Rdquo Si bien parece evidente que estas bolas de fuego de furia extinguieron cualquier vida en la Tierra, es posible que hayan también han sido vasos para la vida venidera.

La evolución es terriblemente lenta. Por ejemplo, se necesitaron varios miles de millones de años para que la vida unicelular se volviera multicelular. Entonces, ¿cómo es que inmediatamente después de la lluvia de meteoritos más épica que nuestro planeta haya visto, la Tierra estaba madura y lista para generar espontáneamente vida basada en el ADN? El planeta apenas tuvo tiempo de enfriarse lo suficiente para sustentar la vida, y mucho menos para crearla.

El período de lluvias de meteoritos terminó en algún momento antes que hace aproximadamente 3.800 millones de años. La evidencia de vida aparece en los registros fósiles de hace 3.830 millones de años. Si la Tierra se estaba enfriando entonces, la vida evolucionó en un abrir y cerrar de ojos desde un punto de vista evolutivo. A menos que, por supuesto, la vida ya hubiera llegado. Muchos científicos mantienen estos registros fósiles antiguos como evidencia de panspermia. [1]


Suministros para la Tierra y la Nueva Frontera

La discusión sobre el valor monetario de los asteroides y los cometas no debe desviar la atención de la otra razón principal para perseguir el sueño de extraer estos objetos. Es decir, los metales, minerales y volátiles adquiridos en tales operaciones ayudarían a conservar los suministros de estos materiales en la Tierra. En la actualidad, estos suministros son marginalmente suficientes para sustentar la población actual del planeta. Pero esa población crecerá inevitablemente y el suministro de una serie de metales y otras materias primas comenzará a agotarse.

Además, el procesamiento de metales y minerales (separándolos de las mezclas rocosas en las que la mayoría está atrapada) contamina la Tierra y el aire, el suelo y el agua. Este problema se eliminará por completo en la minería espacial ya que todo el procesamiento se llevará a cabo lejos de la Tierra. A primera vista, parecería que tales operaciones simplemente trasladarían el problema de la contaminación de la Tierra al espacio exterior. Pero este no tiene por qué ser el caso. William Hartmann explica:

Algunos escritores han planteado el espectro de que la humanidad saqueará el sistema solar, de la misma manera que la sobreindustrialización está empezando a saquear el medio ambiente de la Tierra. Pero . . . con un cuidadoso equilibrio de investigación y explotación, podríamos aprender y procesar materiales en el espacio de una manera [limpia] que [también] comenzaría a aliviar la presión sobre el ecosistema de la Tierra. Una transición de la fabricación basada en la Tierra a la fabricación interplanetaria podría eventualmente reducir la contaminación y la devastación de la Tierra por una sociedad basada en la Tierra empeñada en arrancar los últimos recursos menguantes de la tierra. 43

Sin embargo, hay otra dimensión en la adquisición y el consumo humanos de recursos cósmicos. Casi todos los expertos están de acuerdo en que para cuando la minería espacial se generalice, solo un pequeño porcentaje de los materiales extraídos terminará en la Tierra. En cambio, una gran parte de estos recursos se utilizará para construir y mantener colonias humanas y ciudades que flotan en el espacio. El espacio, dicen, se convertirá en una nueva y vasta frontera que atraerá a muchas personas nacidas en la Tierra, ayudando a estabilizar o al menos a ralentizar el crecimiento de la población del planeta. (Y, por supuesto, con el tiempo, nacerán más personas en el espacio).


Cometas hiperactivos

Cuando los cometas se acercan al sol, su superficie helada se calienta, saltando de sólido a gas a través de un proceso llamado sublimación. Los cometas hiperactivos como el cometa 46P, sin embargo, hacen algo más, arrojando de alguna manera grandes trozos de hielo a su coma, la nube nebulosa que rodea el núcleo cometario. Los trozos de hielo que caen permanecen sólidos, sublimando en el coma en lugar de en la superficie y proporcionando el & ldquohyper & rdquo en hiperactividad.

Esos trozos sólidos podrían explicar la relación D / H cercana a la Tierra en cometas como 46P. Lis y sus colegas sugieren que, incluso si el sol calienta y altera el material de la superficie de un cometa y rsquos, su núcleo interno podría permanecer relativamente prístino durante eones. En la superficie, el calor y la radiación solares podrían evaporar parte del agua normal, cambiando la proporción de agua normal y pesada. Sin embargo, en el interior, esas proporciones pueden permanecer sin cambios desde su huella digital inicial (una que podría coincidir con los océanos de la Tierra y los rsquos) establecida hace miles de millones de años durante la formación del sistema solar y los rsquos. Las presiones inducidas por el calor en el cometa desencadenan la liberación de gases volátiles como el dióxido de carbono o el monóxido de carbono, que están enterrados en lo profundo del núcleo. A medida que los volátiles calentados suben, pueden empujar material desde el núcleo a la superficie, donde se dispara para sublimarse en el coma, revelando una huella digital sorprendentemente similar a la Tierra & rsquos. Si ese es el caso, los investigadores sugieren que todos los cometas pueden llevar agua en su núcleo con una relación D / H más parecida a nuestro planeta y rsquos.

Meech aún no está convencido. En 2005, la misión Deep Impact de la NASA y rsquos hizo estallar un cráter en el cometa Tempel 1. Meech, que era parte de esa misión, dice que mostró que el material fresco estaba solo a unos centímetros debajo de la superficie en lugar de estar escondido en el interior del núcleo. Por lo tanto, el material que sale del corazón de un cometa debería ser similar al que se sublima desde la superficie cercana. Otras misiones a los cometas parecen respaldar ese hallazgo. "Basándome en lo que se vio con las misiones Deep Impact, EPOXI y Rosetta, no veo ninguna razón por la que la sustancia que [un cometa hiperactivo] expulsa sea más o menos primitiva que cualquier otro cometa", dice.

Otros, como el investigador de cometas David Jewitt de la Universidad de California en Los Ángeles, están más preocupados por simplemente llevar esa agua a la Tierra. Además de las relaciones D / H, la mecánica celeste constituye un argumento sólido a favor de los asteroides como fuente dominante de agua terrestre y rsquos. Los asteroides del cinturón de asteroides pueden estrellarse contra la Tierra mucho más fácilmente que incluso los cometas más cercanos del sistema solar exterior, y la investigación ha revelado que muchos asteroides contienen agua con huellas dactilares similares a la Tierra encerradas dentro de minerales. Y, dada la relativa facilidad con la que los asteroides pueden golpear los planetas interiores, es sencillo imaginarlos bombardeando la Tierra en cantidades necesarias para llenar los océanos, algo que no se puede decir fácilmente de los cometas. Según Jewitt, toda el agua de los océanos de la Tierra y los rsquos formaría una sola bola de unos 600 kilómetros de diámetro o alrededor de mil millones de cometas de un kilómetro aproximadamente del tamaño de 46P. (El cometa promedio tiene menos de 10 kilómetros de diámetro).

La idea de que todos los cometas llevan agua similar a la de la Tierra en su núcleo sigue siendo una idea muy provocativa, dice Sean Raymond, investigador del Laboratoire d & rsquoAstrophysique de Bordeaux en Francia que modela la evolución temprana del sistema solar. & ldquoIt & rsquos definitivamente vale la pena probarlo. & rdquo Más pruebas de laboratorio en profundidad podrían ayudar a revelar si un cometa que oculta agua similar a la de la Tierra podría estar emitiendo una relación D / H diferente, dice Jewitt, y eso podría proporcionar información sobre el agua en el sistema solar primitivo . Pero solo, no es suficiente.

En este momento, con solo tres cometas hiperactivos y un puñado de cometas regulares que han medido proporciones D / H, la conexión entre los dos sigue siendo nebulosa. Fundamentalmente, la forma más importante de probar si todos los cometas albergan agua similar a la de la Tierra en sus núcleos es encontrar y estudiar muchos más. "Tenemos que salir a buscar más de estos y ver si esa predicción es cierta", dice Edwin Bergin, un investigador de la Universidad de Michigan que busca agua en los discos protoplanetarios alrededor de otras estrellas. Bergin no formó parte de la nueva investigación.

La mejora de la tecnología debería seguir facilitando la medición de la relación D / H de más cometas desde la tierra, mientras que las misiones futuras podrían realizar observaciones aún más detalladas desde el espacio. "Necesitamos más medidas", dice Lis. & ldquoHemos reunido un poco más de una docena de mediciones en los últimos 25 años. Eso y rsquos no es suficiente para hacer un estudio estadístico. & Rdquo


Más evidencia de que los cometas pueden haber traído vida a la Tierra

La idea de la panspermia & # 8212 de que la vida en la Tierra se originó a partir de cometas o asteroides que bombardearon nuestro planeta & # 8212 no es nueva. Pero una nueva investigación puede haber dado un impulso a la teoría. Los científicos de Japón dicen que sus experimentos muestran que los primeros impactos de los cometas podrían haber causado que los aminoácidos se transformaran en péptidos, convirtiéndose en los primeros componentes básicos de la vida. Esto no solo ayudaría a explicar la génesis de la vida en la Tierra, sino que también podría tener implicaciones para la vida en otros mundos.

El Dr. Haruna Sugahara, de la Agencia Japonesa de Ciencia y Tecnología Marina-Terrestre en Yokahama, y ​​el Dr. Koichi Mimura, de la Universidad de Nagoya dijeron que realizaron "experimentos de choque en mezclas congeladas de aminoácidos, hielo de agua y silicato (forsterita) en condiciones criogénicas condición (77 K) ”, según su artículo. "En los experimentos, la mezcla de aminoácidos congelada se selló en una cápsula & # 8230 se utilizó una pistola propulsora vertical para [simular] el impacto del impacto".

Analizaron la mezcla posterior al impacto con cromatografía de gases y encontraron que algunos de los aminoácidos se habían unido en péptidos cortos de hasta 3 unidades de largo (tripéptidos).

Con base en los datos experimentales, los investigadores pudieron estimar que la cantidad de péptidos producidos sería aproximadamente la misma que se pensaba que se producían mediante procesos terrestres normales (como tormentas eléctricas o ciclos de hidratación y deshidratación).

Concepto de los artistas de la nave espacial de polvo de estrellas que volaba a través del gas y el polvo del cometa Wild 2. Crédito: NASA / JPL “Este hallazgo indica que los impactos de cometas jugaron casi con certeza un papel importante en la entrega de las semillas de la vida a la Tierra primitiva”, dijo Sugahara. "También abre la posibilidad de que hayamos visto una evolución química similar en otros cuerpos extraterrestres, comenzando con péptidos derivados de cometas".

Los primeros fósiles conocidos en la Tierra son de hace unos 3.500 millones de años y hay evidencia de que la actividad biológica tuvo lugar incluso antes. Pero hay evidencia de que la Tierra primitiva tenía poca agua y moléculas basadas en carbono en la superficie de la Tierra y # 8217s, entonces, ¿cómo pudieron estos componentes básicos de la vida llegar a la Tierra y # 8217s a la superficie tan rápidamente? Esta fue también la época del Bombardeo Intenso Tardío, por lo que la respuesta obvia podría ser la colisión de cometas y asteroides con la Tierra, ya que estos objetos contienen abundantes suministros tanto de agua como de moléculas basadas en carbono.

Una vista de la sonda Deep Impact # 8217 de la NASA que choca con el cometa Tempel 1, capturada por la nave espacial Deep Impact y el instrumento de alta resolución # 8217s.

Las misiones espaciales a los cometas están ayudando a confirmar esta posibilidad. La misión Stardust de 2004 encontró el aminoácido cuando recogió partículas del cometa Wild 2. Cuando la nave espacial Deep Impact de la NASA se estrelló contra el cometa Tempel 1 en 2005, descubrió una mezcla de partículas orgánicas y de arcilla dentro del cometa. Una teoría sobre los orígenes de la vida es que las partículas de arcilla actúan como catalizador, permitiendo que las moléculas orgánicas simples se organicen en estructuras cada vez más complejas.

Las noticias de la actual misión Rosetta al cometa 67P / Churyumov-Gerasimenko también indican que los cometas son una rica fuente de materiales, y es probable que se produzcan más descubrimientos a partir de esa misión.

Chorros de gas y polvo salen disparados desde el cuello activo del cometa 67P / Churyumov-Gerasimenko en este fotomosaico ensamblado a partir de cuatro imágenes tomadas el 26 de septiembre de 2014 por la nave espacial Rosetta de la Agencia Espacial Europea a una distancia de 26,3 kilómetros (16 millas) del centro del cometa. Crédito: ESA / Rosetta / NAVCAM / Marco Di Lorenzo / Ken Kremer / kenkremer.com

"Dos partes clave de esta historia son cómo las moléculas complejas se generan inicialmente en los cometas y luego cómo sobreviven / evolucionan cuando el cometa golpea un planeta como la Tierra", dijo el profesor Mark Burchell de la Universidad de Kent en el Reino Unido, al comentar sobre el nueva investigación de Japón. “Ambos pasos pueden involucrar choques que entregan energía al cuerpo helado… basándose en trabajos anteriores, el Dr. Sugahara y el Dr. Mimura han demostrado cómo los aminoácidos en los cuerpos helados se pueden convertir en secuencias de péptidos cortos, otro paso clave en el camino a la vida."

“Los impactos de cometas normalmente se asocian con la extinción masiva en la Tierra, pero este trabajo muestra que probablemente ayudaron a poner en marcha todo el proceso de la vida en primer lugar”, dijo Sugahara. “La producción de péptidos cortos es el paso clave en la evolución química de moléculas complejas. Una vez que se inicia el proceso, se necesita mucha menos energía para producir péptidos de cadena más larga en un entorno acuático terrestre ".

Los científicos también indicaron que podría haber ocurrido un "arranque rápido" similar en otros lugares de nuestro Sistema Solar, como en las lunas heladas Europa y Encelado, ya que probablemente sufrieron un bombardeo de cometas similar.

Sugahara y Mimura presentaron sus hallazgos en la conferencia de geoquímica Goldschmidt en Praga, que se lleva a cabo esta semana.


Red de pesca interestelar

En nuestro propio sistema, Júpiter y el sol también podrían actuar como una "red de pesca" que captura permanentemente objetos interestelares, en lugar de dejarlos navegar como lo hizo & # x27Oumuamua. Los sistemas estelares binarios, incluida Proxima Centauri, nuestra estrella vecina más cercana, tendrían más facilidad para atrapar objetos interestelares, según Loeb.

Pero una de las mayores incógnitas sigue siendo cuánto tiempo podría sobrevivir una forma de vida en un objeto interestelar. "La vida útil es realmente crítica porque determina cuánto tiempo puede viajar desde el sistema que dejó", dice. & quot; No & # x27t tenemos buenos datos experimentales & quot.

Es probable que alguna fracción de los microorganismos llegue debajo de la superficie helada del objeto, dice Loeb, donde estarán protegidos de la radiación. Pero si solo pueden sobrevivir allí durante 100.000 años, restringiría severamente las perspectivas de la panspermia. Si en cambio pudieran sobrevivir decenas de millones de años, entonces la vida tendría una oportunidad decente de viajar entre estrellas.

Loeb señala que los tardígrados, un micro animal de ocho patas que se encuentra en todo el planeta, han soportado el vacío del espacio, regresaron a la Tierra y aún así lograron reproducirse.

"Se sabe que incluso los animales pequeños son muy buenos astronautas sin siquiera un traje", dice. "Los virus y las bacterias pueden sobrevivir mucho más tiempo".

Por supuesto, demostrar que la vida en la Tierra proviene de otra estrella sería aún más desafiante que conectar la vida aquí en la Tierra con Marte. Los astrónomos descubrieron el cometa interestelar Borisov meses antes de que hiciera su paso más cercano al sol en diciembre de 2019. Sin embargo, la roca espacial extraterrestre viaja a la friolera de 93.000 mph. En comparación, la Voyager I, una de las sondas más rápidas que los humanos han desplegado jamás, viaja a una velocidad relativamente peatonal de 38.000 mph.

La mejor esperanza de la humanidad de ponerse al día con un intruso interestelar sería una sonda de vanguardia como la que está desarrollando Breakthrough Starshot, que aceleraría una pequeña nave lanzándole láseres.

En otras palabras, para demostrar si la vida hizo autostop en su camino hacia nuestro sistema solar, es posible que primero tengamos que aventurarnos más lejos en las estrellas.


Philae encuentra 'bloques de construcción' de vida en el cometa

Los datos de la nave Philae revelan que los cometas son "lugares bastante buenos" para encontrar todas las materias primas necesarias para fabricar moléculas complejas.

Viernes 31 de julio de 2015 01:04, Reino Unido

La sonda espacial Philae detectó al menos 16 compuestos orgánicos después de un aterrizaje forzoso en un cometa el año pasado, cuatro de ellos nunca antes detectados en la roca espacial.

Los científicos han analizado los datos recopilados por Philae durante 60 horas de experimentos llevados a cabo por la nave antes de que sus baterías se agotaran en noviembre pasado.

La nave utilizó dos instrumentos separados para "olfatear" moléculas durante su misión en el cometa 67D / & # 160Churyumov-Gerasimenko.

"Los cometas están cargados con todas las materias primas como agua, CO2, metano, amoníaco, necesarias para ensamblar moléculas orgánicas más complejas, tal vez provocadas por fotones UV del Sol o rayos cósmicos, o en el impacto que ocurre cuando un cometa golpea el superficie de un planeta como la Tierra joven ", dijo Mark McCaughrean, asesor científico senior de la Agencia Espacial Europea.

En un artículo publicado en la revista Science, los investigadores dijeron que aún no se sabía si las moléculas complejas encontradas en el cometa se fabricaron en el sistema solar temprano o se formaron más tarde.


Los cometas contienen los componentes básicos de la vida posible: científico del proyecto Rosetta

Colonización de Marte, bases en la Luna, aprovechamiento de asteroides y búsqueda de otra persona en el oscuro océano del espacio: el sueño del espacio es, probablemente, el sueño más antiguo de la humanidad, desde que el primer hombre miró en el cielo nocturno. Hoy, este sueño está empujando a las mentes más brillantes de la Tierra a buscar formas de domesticar la última frontera. La misión Rosetta tomó 10 años, pero ¿no es atrapar un cometa y montarlo alrededor del Sol una empresa digna de elogio? ¿Pero avances realmente puede traer esta misión en particular? Y, al final, ¿es inevitable alcanzar las estrellas para la humanidad? Hablamos con el hombre detrás de la misión Rosetta: el astrofísico Matt Taylor está hoy en Sophie & ampCo.

Sophie Shevarnadze: Matt Taylor, es realmente genial tenerte con nosotros y hablar sobre la exploración espacial, algo que me fascina. Entonces, dejemos que & rsquos comience con una misión de Rosetta, ¿verdad? Tiene una década de antigüedad, ha viajado, qué, 7 mil millones de kilómetros o algo así a un lugar lejano que se asemeja a una montaña fría, muy lejos de la Tierra y el infierno. ¿De qué se trata todo eso?

Matt Taylor: Rosetta es una misión extravagante, como dijiste, tardó una década en llegar a donde está. La enviamos para ir a perseguir un cometa, cometa y rsquos son interesantes para nosotros, científicamente, porque son parte del material sobrante de cuando el Solar comenzó el sistema. Entonces, estudiamos los cometas porque están llenos de cosas que estaban allí desde el principio y, por lo tanto, debemos estudiar eso para tener una idea de cuáles fueron los ingredientes que formaron los planetas, desde el Sol, y estamos tratando de determinar cuál es la dinámica. El proceso fue, en última instancia, descubrir por qué estamos aquí en la Tierra.

SS:Entonces, aterrizar una nave espacial en un cometa veloz fue un gran avance en la exploración espacial, ¿verdad? Entonces, cuando realmente escuchaste que eso había sucedido, ¿cuáles fueron tus sentimientos?

MONTE:Yo digo que siempre pensé que iba a suceder. Eso era parte de la misión. La misión no era solo desplegar Philae en la superficie, tenemos el orbitador Rosetta que ha estado investigando el cometa hasta noviembre del año pasado y lo ha estado haciendo desde noviembre, pero fue un alivio, que el módulo de aterrizaje aterrizó, aterrizó más de una vez. - pero fue una sensación de logro para todos los que habían estado involucrados en esto. Hay personas que han invertido toda su vida en esta única misión, por lo que ver que trabajar al máximo en ese momento fue algo especial para muchas personas.

SS:Entonces, como dijiste, una de las misiones de Rosetta es descubrir los orígenes de la vida aquí en la Tierra, pero ¿cómo te ayuda realmente el aterrizaje en un cometa con eso? What & rsquos the & hellip I don & rsquot understand, what & rsquos the secret - it & rsquos like a big bulk of dirty ice, how & rsquos that help you?

MONTE: Pero ese hielo sucio, se puede conectar, posiblemente, a la Tierra. En el sistema solar primitivo, creemos que la Tierra no tenía agua en absoluto. Algo debe haber traído el agua de regreso para que estemos aquí, así que miramos los cometas, porque están helados, podrían haber sido un mecanismo para devolver el agua a la Tierra.

SS:Corrígeme si me equivoco: el agua que da vida que tenemos ahora en la Tierra, ¿no es el agua que descubrieron en los cometas?

MONTE: Algo de eso es. Esto era lo que estábamos investigando, particularmente para el cometa en el que buscamos: tenemos observaciones de otros cometas, cometas similares, que tienen un tipo de agua similar al que encontramos en la Tierra, pero el cometa en el que buscamos, Churyumov-Gerasimenko, en realidad El agua es muy diferente a la Tierra, por lo que es interesante científicamente, decir que significa que existen todas estas diferentes fuentes posibles de agua. La principal fuente que miramos ahora son los asteroides. Creemos que los asteroides son lo que realmente entregó agua. Los cometas todavía están en la mezcla, todavía están allí, y también son importantes porque contienen los componentes básicos de la vida. Hay material ahí, llamado Nitrógeno-Oxígeno que construye moléculas más grandes. Hemos visto observaciones de moléculas que forman ADN, proteínas. Esa es la razón por la que miramos a los cometas, para esa conexión. Puede que no hayan entregado toda el agua, pero pueden haber sido parte de ese proceso y podrían haber entregado cosas, material que luego podría pasar a formar vida.

SS:También se afirma que hay algo parecido a una sopa primordial que se descubrió en un cometa Churyumov-Gerasimenko, ¿verdad?

MONTE: Es el material que pasa a hacer eso. Entonces, no es la vida real, tenemos que ser claros. No encontramos vida en el cometa, encontramos cosas que podrían continuar, como usted dice, el material primordial que eventualmente puede formar vida.

SS:Pero, ¿es eso una prueba suficiente de que los cometas podrían haber formado vida en la Tierra?

MONTE: En última instancia, si miramos cuáles eran los ingredientes generales, los ingredientes primordiales para todo el sistema solar, entonces miramos por qué es que solo la Tierra es como es, por qué Marte no es así, por qué Venus es como la Tierra, pero ¿No se formó correctamente? Y luego tomas también, y luego miras otros sistemas solares: vemos los componentes básicos de la vida desde el interior de los cometas, que habrían prevalecido en todo el sistema solar. Entonces, ¿por qué la Tierra se había vuelto especial, por qué la Tierra logró retener la vida, por qué comenzó la vida en la Tierra? ¿Qué estimuló eso? ¿Es solo porque estuvimos en el lugar correcto en el momento correcto? Eso y rsquos lo que miramos, eso y rsquos lo que estudiamos los asteroides y los cometas, para ver lo que había al principio. Es como si estuvieras horneando un pastel, ya sabes cuáles son los ingredientes: si todos usan los mismos ingredientes, deberías tener el mismo pastel, pero sé que cuando horneo, no siempre obtengo el pastel al final. querer. Es lo mismo con los diferentes planetas. Tenían diferentes pistas evolutivas que los hicieron ser lo que son ahora. Pero, ¿qué tiene de especial la Tierra?

SS:Aparte del puro hecho de conocimiento, ¿por qué necesitamos saber cómo se formó el sistema solar? ¿Cómo nos ayuda hoy, aquí, en la Tierra?

MONTE: Para mí, es un rasgo humano fundamental: explorar. Así que para mí, eso es lo especial de Rosetta. Es una exploración, es ir a algún lugar donde nunca hemos estado antes. De acuerdo, dices que es una gran montaña, es una gran cosa negra y oscura, piensas que tiene 4 kilómetros de ancho, pero este es un paisaje completamente extraño, este es un entorno muy extraño. La gravedad es muy, muy pequeña. Si puedes saltar tan lejos en la Tierra, volverás de nuevo. Si hiciste eso mientras estabas parado en la superficie del cometa, nunca podrás regresar. Es ese extraño entorno, apenas tiene gravedad. Solo desde esa percepción, ¿cómo existe esta cosa, por qué es como es? Y, simplemente ir allí, salir y hacer cosas, salir e investigar, construir naves espaciales, trabajar juntos científicamente para hacer esto, para obtener la capacidad de ingeniería para hacer esto a lo largo de los años, creo que es algo que todos deberíamos estar haciendo. Se trata de este concepto de exploración, tratar de encontrar respuestas a preguntas más importantes, y eso es lo que Rosetta es para mí.

SS:¿Cómo está tu Rosetta en este momento? ¿Qué está haciendo? ¿Está atravesando el espacio a toda velocidad, pasando algunos cometas voladores?

MONTE: Se queda al lado del cometa. Esta es la clave de Rosetta: permanece junto a Churyumov-Gerasimenko durante más de un año. Ha estado allí desde agosto del año pasado y permanece allí, lo más cerca que podemos del cometa.

SS:¿Quieres aterrizar en él?

MONTE: Eventualmente, esto será lo que haremos. Terminaremos la misión poniendo a Rosetta en el cometa. El punto es que estamos tratando de ver cómo funciona este cometa, cómo cambia de un objeto bastante inerte, cuando está lejos del Sol, no puedes verlo, pero cuando se acerca al Sol, el hielo a lo que te refieres, se convierte en gas y genera mucho polvo, y vemos esto. Bueno, no se puede ver muy bien en este cometa en particular, pero traerá esta cola masiva a la atmósfera exterior que se extenderá cientos de miles de kilómetros. Entonces tenemos esa entidad masiva que estamos investigando, veremos cómo funciona, cómo comienza esa actividad y cómo se detiene, siguiéndola alrededor del Sol, lo que estamos haciendo ahora. Ahora nos estamos alejando del Sol y vemos que se despliega.

SS:Durante el poco tiempo que queda para esa misión, básicamente aterrizarlo en un cometa sería su objetivo final, ¿o qué más?

MONTE: Hay una serie de objetivos, pero creo que el punto al que estamos tratando de avanzar ahora es acercarnos lo más posible al cometa, porque cuanto más cerca estés, más material podrás muestrear. Eso es lo que tenemos que hacer.

SS:Si yo fuera tú, solo estaría esperando que algunas formas de vida alienígenas secuestraran mi Rosetta y me llevaran a algún planeta lejano, a un lugar desconocido.

MONTE: Sería un gran impacto, diría yo, para mí, personalmente, si hubiera algo extraño allí arriba.

SS:¿Crees que estamos solos ahí fuera?

MONTE: Espero que no, pero eso es parte de lo que estamos investigando. Es algo que estamos mirando hacia las estrellas para ver si hay otras estrellas como la nuestra, como la parte del Sol de nuestra investigación con Rosetta en el cometa es para ver de qué está hecho el sistema solar, cómo se forma el sistema solar. . And then, when we look at a star that looks a bit similar to the Sun, we can say: "Well, it's very similar to our Sun, what are the other conditions around that star that may be the same as we had, and ultimately, we're trying to search for another Solar system like ours. And then, say, is there a planet near the location of our planet? Is there another Earth?

SS:What are the pros and cons in your opinion?

MT: In terms of finding extraterrestrial life? Well. again, it comes down, it's a philosophical aspect: you asked the question, are we alone.

SS: But that&rsquos what everyone wants to know.

MT: I mean, the problem in some sense is, if we do find out, it's gonna be a star system that's light years away, it takes light years to get here from that star system. There's nothing we can do about it, we couldn't send a Rosetta there, it would take hundreds of years, thousands, hundreds of thousands of years to get to that planet. The light takes that long. So, it becomes, it's more of a philosophical thing now, and I think, for me, what would be the impact if on Earth we suddenly realized there's something else out there, there another intelligent life somewhere else - I'm not sure how people would cope with that.

SS:You know, there&rsquos NASA engineer Masahiro Ono, he actually proposed something that's called "comet hitchhiking" that would eventually speed up the space travel - do you believe in that? Do you believe that you could take your craft and latch as a spacecraft onto a comet?

MT: Conceptually, it's doable, it take a lot of. To me, it's a bit like standing by the road, by a highway, and you have a car coming past, and you try and hop in the car and it's gonna take you off for free, trying to balance there how do you get into an orbit to enable you to do that? The main problem with space travel is getting enough material in space to allow you to give you enough propulsion. So, this theory, this concept, you know, harnessing is a bit like lassoing a horse, you harpoon and you let the comet pull you for free. But, there is a lot of challenges to doing that, we have a lot of challenges enough to take 10 years to get to one comet and then put a lander on it, let alone fire harpoon at them and then draw in and ride it like a horse.

SS: Do you have any crazy space travel ideas yourself?

MT: No. To be honest with you, no, I am happy for community to think of these ideas. In terms of what we can do next - there are things we can do. actually, the comet idea is something that was quite compelling, but it is in the distant future. But doing things to do with asteroids, bringing these asteroids towards the Earth, this kind of thing, is something that we are all looking at agency level - how do we interact with these bodies, how can we use them, how can we use them logistically is an important point there.

SS:We're going to talk about asteroids in just a second, but I want to finish with Rosetta - because, as I understand, it operates on the solar energy?

SS:Right, so how does it fly around when it is so far from the Sun?

MT: I mean, just because it's that far away, you know, it's a bit like an overcast day here, in Moscow. So, it's not that massively reduced, it's not like nighttime, it's still a reasonable amount of light. We knew it was going that far away and the operating period is such so that's why we got these massive solar panels, there are 32 meters, the spacecraft is 32 meters across, and most of that is solar panels, 15 meters each, so it's about 65 square meters of solar panels alone, so there's a lot of material to generate electricity with a weak environment like we have.

SS:But from what we read, it's operated from down here, from Earth. How do you give it commands?

MT: This is one of the challenges, it is so far away it takes light 15 minutes to get to the spacecraft, so we have to do everything pre-planned, it&rsquos autonomous - this is one of the challenges with doing deep-space travel. You have to predict in a reasonable way what you think the spacecraft is going to do, so we have a set of commands at the spacecraft is autonomous, it needs to point, it needs to find stars in the sky to know where it is - that's its GPS, and that's one of the challenges with a comet because this material is flying around, and flying in the snow storm, you can't see the stars sometime, so that's a challenge. We move a little bit further away from the comet in these situations, because the spacecraft can't see where it's going. So that's a problem with this, that's you're not flying by joystick, it&rsquos the same with Mars you have to wait for signal to come back every so often.

SS:So are there any resources on comets?

MT: Well, certainly, water is one of biggest resources. The problem with comets. we talked about this harpooning, they're travelling very fast, they're traveling at 40 km/s. Asteroids are more viable option to go to, because they're more inert in terms of amount of activity they're throwing off and they're more stable, they're not so fast, so they're easier to go and trap or land on, compared to a comet that's really coming in quickly. So, yes, there's material on board of comet, it's predominantly ice, but there's lots of material there water is something you can distill into hydrogen - it's fuel, it's what you need in space. So, there's a viable. you know, there are something you would want logistically when you're in space, but there are difficult animal to trap because they're travelling so fast. We know that asteroids have similar material, not as much, different balances, different amounts of material, but they're a bit easier to get to. I think that's where we're going towards in terms of looking at the logistics of going to bodies, to look at what materials are onboard.

SS:That's why I ask about resources, because there's a lot of talk about harnessing asteroids for resources. I've spoken to some space entrepreneurs and they're very eager and they believe that industrializing space is a thing of a future, and not of a far away future. What do you think, is this a possibility, or it is never going be profitable?

MT: Well, this is a thing, you see - for me, I work for Space Agency, we don't talk about profit. I am a scientist, so I am interested in a scientific point of view. But it's clear that one of the limitations we have for space travel is getting material in space. So, lifting 1 kilo of material costs million euros, just to put it in space. If you already have that material in space, it's going to be cheaper, so it's this trade-off, financially, to say, if we can go and get an asteroid, it's like having a gas station in space already, so you don't have to lift that material up, if it's got silicate raw material that you build spacecraft with, then you don't have to launch that off the Earth. But now, the case is, what is more financially viable, you know - it is still, probably, more expensive to go to an asteroid, investigating ways of bringing in an asteroid close to Earth, cheaper way is to go to an asteroid to mine them.

SS: Some of them unexpectedly come to us, for instance we know that there are asteroids, like, size of cities flying around us, right? And the latest one for us was in Chelyabinsk where some of its pieces caused quite a stir.

MT: Si. A benefit of having cameras on your dashboard, I think.

SS:I just wonder, are space scientists always able to see everything that flies around us?

MT: Si. We can monitor and we can see how we can deflect them, that's another thing, another technology. So, if we do have something Armageddon-style and Bruce Willis doesn't want to help us, then we have to have a way of diverting them or destroying them.

SS:The reason why I am asking is that I want to know what are the chances of something actually hitting us? And if it does, are we prepared?

MT: Ultimately, something will hit us at some point - it has to, statistically it has to.

SS:What do you mean?

MT: Well, comets, we go back to comets - they were bombarding the Solar system millions of years ago, but we benefited from the fact that Jupiter's there - and it is so big, it attracts comets, it's like a magnet to comets because of its gravity, so it kinda sweeps up some of the comets. Ultimately, there's a lot of debris flying around, and we might have an odd thing when it come towards us.

SS:So you think it's just a question of time.

MT: Yeah, according to statistics, it has to be something coming in.

SS:Are we prepared, can we handle it?

MT: The thing is, statistically, I believe - and I am not an expert in this field - it's very far away in the future. It's highly unlikely kind of statistics. So, it's not something that will happen in the next 10 years - but then, statistics, you don't know, it's just a statistical chance, and you only know from what you can see. But the key thing being, part of investigating asteroids and their orbits and where they interact with our bodies, that we send out - you can, in principle, if you detect something early enough, you can just stick a very small spacecraft to the side of it and set a jet off - and it will deflect it.

SS:What if you don't and what if it hits us - are we ready for that, are we prepared, or we're just going to be blown up?

MT: It's again, like "Armageddon". We could do something. The sooner you know. if something hits the sky now - then no, there's not much you can do apart from say "bye-bye" but then, it depends on the size of the object. One has to remember that space is big and that it is highly unlikely that this would occur - but there's a statistical chance that it can occur. We are in an orbit that is such that we don't have that thing happening very often, as I said, because we have the larger planets outside that protect us, because they draw in these bodies because they have such a big gravity. So, they clear the path. But, there's a chance that something could happen like that.

SS: What do you think of the Mars One mission? That mission actually aims to establish human settlement on Mars by 2025 - do you think that's possible? I mean, I don't know why would you want to live on Mars out of all places.

MT: Personally, that's something I&rsquom not very interested in, because I leave that to other people who are more dramatic or a lot more heroic, should I say.

SS:But do you think it makes sense? Do you think it's useless?

MT: I think we have to go beyond the Earth. You know, what is it. "The Earth is the cradle of humanity, but you have to leave the cradle." This is something that was said many years ago, in this country, I believe. Again, it goes back to the adventure and exploration, it's something that humankind has to do. Whether Mars One is the way to do it - I'm not sure, I'm not one to comment, I think 2025 is quite a quick turnaround in terms of being able to do something. I think, in the way that we're doing things from an exploration perspective, it will take a little bit longer. It will take time.

SS:You know, Russians are planning on a mission a little closer to Earth: they want to colonize the Moon. Why hasn't anyone thought of that before?

MT: I think people have, it's just. it's whether you have - and this is a key thing with collaboration and having a &ldquowant&rdquo to do something. There's a collaboration between Russian and ESA to go to Mars again, so we are collaborating to go and investigate again and start that exploration. The Moon, that's something else to look at, I wouldn't say no, wouldn't say yes - it's more to do with the capability from a financial perspective and a political perspective. Who wants to go there? I know that Director General from the ESA has now indicated that he is keen on going back to the Moon as well - so, I think, what would be good is if all of the agencies collaborated together to do something for a common goal. That would be the best way to do everything.

SS:Would you fly yourself?

MT: I went through a procedure around. well, what procedure. I went through consideration of this just before I was 40 or so, I had a call from the ESA - and I thought, "Well, I'm young enough, should I do it?" and in the end I thought - no. It's not something that interests me. Talking to some of my colleagues, I thought, you know, &lsquomaybe you've got the right stuff" but I found out you have to have a particular medical carried out, which costs around 400 euros or something. And I thought: "I could get a new Playstation for that", I thought, "maybe I could get a computer console instead of getting my medical" and then talking to some other colleagues, they compared me as an astronaut to an episode of the Simpsons cartoon where Homer, Bart Simpson&rsquos dad, goes to space, goes to the ISS, and he breaks an ant farm, and caused destruction. People said "you're a bit like Homer, so maybe you shouldn't be an astronaut" - so that kind of put me off after all of this.

SS:But, are you happy with the state of affairs, the way things look right now in space exploration? To me, it looks like ever since the landing on the Moon, there weren't any major breakthroughs. I mean, astronauts are commuting to ISS like regular job, like from New Jersey to New York or something.

MT: Oh, yeah, but it's not regular. I mean, we see these sudden Shuttle disasters. the thing is, anything in space is dangerous still. It's a high-risk game and that's why I have the ultimate respect for anyone that does want to stick themselves into the top of the rocket and go up to the ISS. It's not yet rudimentary to do this travel, and that's, in some ways, an issue in society, I think, because we've got the ISS and everyone thinks it's easy it's not easy. Every time we go up there, it's very-very difficult, it's a very-very horrible environment to live in. That's why one of the reasons I was joking about going to the ISS and being like Homer Simpson. It's not something that I would want to do, but it's a necessary thing to do, to have a persistent space station in orbit. The next step, then, maybe it would be a lunar base, maybe then you can go further. But we have to do these steps, and I wouldn't say. since the Moon landing we've got significant advances in space satellites and technology and science. We've got a much better understanding of how to do things in space. So, maybe no human exploration, but we have a much better understanding of space in general, based on our investigations scientifically - which will then benefit us when we do start going beyond the 400 miles above the Earth, that we should be doing in the near or medium future. But I don't think that's going to happen really soon.

SS:So, if you were to explain to a person who has nothing to do with space and is not fascinated by space exploration - why should we be spending more of our resources to explore space? What would you tell them?

MT: From my personal experience, I have moved Rosetta and it inspires people you can say: "All you did, for 10 years you flew to a comet and deployed a lander" - but something about that story stimulates people's interest, it drives interest, it motivates people to think: "Ah, maybe I should do science, maybe I should do engineering, maybe I should do something that is exploration" - it's driving humanity forward. So, that's the way I look at it. Again, it's the whole thing of this exploration, it is something what's fundamentally in most of our hearts, maybe not in everyone - as I said, I don't want to be an astronaut, but I don't mind sending space probes out that I can interact with. It's that aspect, because if we don't do that, then we may as well have stayed in the cave and look to our navel.

SS:Matt, do you think we will ever reach out for the stars? This can be yes or no answer.

MT: Ultimately, that's what we will have to carry on doing. We'll be limited by physics and we'll see if we can overcome that.

SS:Thank you so much for this interview and good luck with Rosetta


Lee mas

Europa's surface also shows signs it could have an ocean beneath it. Images from Galileo and other spacecraft show that the surface doesn't have many craters from meteorite impacts like other moons in the solar system. Scientists think geologic activity, like warmer ice rising from below, could be erasing the craters over time.

Europa's bright, icy surface is a landscape unlike anything seen on Earth. To start with, in an overall sense, it's quite smooth, with few towering mountains or deep basins. Myriad ridges and grooves crisscross the surface, breaking up the landscape. Many of these features coincide with long, curving streaks that are dark and reddish in color &ndash some stretching across the surface in great arcs over 600 miles (1000 kilometers) long. Elsewhere, domes, pits and chaotic jumbles of icy blocks hint that warm ice may be rising from deep below.

Models suggest that Europa's icy shell is relatively thin. The icy moon gets stretched and released by the tug of Jupiter's gravity, in an endless cycle, as Europa orbits the giant planet. This squeezing in and out is a process called tidal flexing, which may be creating heat inside Europa the warmed ice from this heat may be pushing the surface upward to create the ridges.

The tidal flexing also may be creating enough heat inside Europa to maintain a liquid ocean beneath the moon's icy surface. Most of the heat would be focused at the boundary between the ocean and the icy crust.

For Europa to be potentially habitable, it would need to have the essential chemical ingredients for the chemistry of life. These include carbon, hydrogen, nitrogen, oxygen, phosphorus and sulfur, which are common elements, and scientists think it's likely they were present on Europa as it formed. Later on, asteroids and comets impacted the moon and would have deposited even more organic, or carbon containing, materials.

The chemical elements for life might be found within Europa's icy shell, as well as its ocean. Tidal heating could be powering a system that cycles water and nutrients between the moon's rocky interior, ice shell and ocean, creating a watery environment rich with chemistry conducive to life.

This is why studying Europa's chemistry &ndash on the surface and within the suspected ocean &ndash is important for understanding its habitability, because living things extract energy from their environments by chemical reactions.

All lifeforms need energy to survive. Where would life on an icy world far from the Sun get energy? The type of life that might inhabit Europa likely would not be powered by photosynthesis &ndash but by chemical reactions.

Europa's surface is blasted by radiation from Jupiter. That's a bad thing for life on the surface &ndash it couldn't survive. But the radiation may create fuel for life in an ocean below the surface.

The radiation splits apart water molecules (H2O, made of oxygen and hydrogen) in Europa's extremely tenuous atmosphere. The hydrogen floats away and the oxygen stays behind. Oxygen is a very reactive element, and potentially could be used in chemical reactions that release energy, which lifeforms could exploit. If the oxygen somehow make its way to the ocean, it could possibly provide chemical energy for microbial life.

If Europa does have a salty ocean, chemical reactions between the water and the rocks on the ocean floor could create hydrogen-rich materials. And if there are areas where the ocean interacts with hot rock, then, like hydrothermal vents in Earth's oceans, that water could be pouring out chemical nutrients to power life. In short, Europa may have a variety of processes that work together to make the chemical energy available for powering life processes of simple organisms like bacteria.