Descubrir extraterrestres ofrece beneficios, no un riesgo existencial
por Avi Loeb
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| Credito: thedebrief.org |
En 2010, Stephen Hawking advirtió que los extraterrestres podrían representar un riesgo existencial para la humanidad y que, por lo tanto, deberíamos tener cuidado al transmitir nuestra existencia al espacio interestelar.
Seis años más tarde, invité a Hawking a un Seder de Pesaj en mi casa. Sin embargo, esto fue un año antes de que se descubriera el objeto interestelar anómalo `Oumuamua en 2017, el mismo año en que me interesé en el posible paso de objetos tecnológicos extraterrestres cerca de la Tierra.
Después de pensar en este tema durante los últimos seis años desde el descubrimiento de las anomalías de 'Oumuamua, ahora discrepo respetuosamente con Hawking en este asunto.
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El autor con el fallecido físico Stephen Hawking en 2016 (Crédito: Avi Loeb). |
Primero, nuestra ciencia y tecnología modernas tienen solo un siglo de antigüedad. Los principios básicos de la Mecánica Cuántica, que sientan las bases de nuestros dispositivos electrónicos, tecnología informática e inteligencia artificial (IA), se descubrieron hace apenas un siglo. Este período representa solo una parte en cien millones de la edad típica de los exoplanetas habitables en la galaxia de la Vía Láctea.
Es poco probable que otras civilizaciones se sincronicen con la precisión de un siglo con nuestra fase de desarrollo tecnológico porque sus estrellas se formaron miles de millones de años antes que el Sol. Si estuvieran buscando recursos terrestres, habrían llegado a la Tierra mucho antes de que desarrolláramos nuestra ciencia moderna. Además, todavía no los hemos alcanzado, por lo que al llegar a nosotros primero, demostrarían que están más avanzados en su progreso tecnológico. Desde una perspectiva cósmica, es probable que se hayan beneficiado de miles, millones o incluso miles de millones de años de progreso científico. Las naves espaciales lentas que lanzaron al principio fueron superadas y superadas en número por sondas avanzadas que fabricaron posteriormente.
Dadas estas circunstancias cósmicas, los extraterrestres avanzados no se verían amenazados por nuestro conocimiento científico actual. Nuestra especie parecería tan insignificante como una colonia de hormigas en la grieta de un pavimento que aparece a los ojos de un motociclista veloz.
Dado que las tecnologías extraterrestres probablemente serán mucho más avanzadas, podemos beneficiarnos enormemente al encontrarlas. Por esa razón, debemos buscar proactivamente sondas tecnológicas cerca de la Tierra como una oportunidad de aprendizaje sobre nuestros vecinos cósmicos. Esta es la razón de ser del Proyecto Galileo que dirijo. El equipo del Proyecto montó un nuevo observatorio en la propiedad de la Universidad de Harvard, que ya está proporcionando datos nuevos que el software de IA está analizando en busca de objetos tecnológicos extraterrestres cerca de la Tierra. También planeamos una expedición para estudiar la composición de los fragmentos que quedaron del primer meteoro interestelar, IM1, que fue más resistente que todos los demás meteoros del catálogo CNEOS de la NASA, incluidos los de hierro.
Un encuentro con una forma superior de tecnología extraterrestre ofrecería a la humanidad la oportunidad de adquirir nuevos conocimientos científicos que van más allá de lo que habíamos aprendido durante el siglo pasado. También nos daría una idea de nuestro propio futuro tecnológico, ofreciendo un salto cuántico si somos lo suficientemente sabios como para importar su contenido innovador a nuestra vida terrestre. Al usar nuestros propios sistemas de IA para interpretar sondas de IA extraterrestres, los empresarios podrían fabricar nuevos productos en nuestra economía futura. Como mínimo, nuestros propios sistemas de IA pueden aprender a imitar a los astronautas de IA extraterrestres, dando al tradicional "juego de imitación" de Alan Turing un nuevo significado. El descubrimiento de visitantes interestelares también puede inspirar nuevas aspiraciones de los humanos para los viajes espaciales interestelares.
En segundo lugar, mi opinión sobre la "supervivencia del más apto" en el espacio interestelar favorece a una especie sabia que busca la paz y explora el espacio, porque es probable que las versiones agresivas o militaristas resulten magulladas por los conflictos y, por lo tanto, tengan una vida útil más corta.
Encontrarnos con un vecino pacífico sería un momento de enseñanza para nosotros. Podríamos recordar las palabras de John Lennon: "Imagina a todas las personas viviendo en paz" y optar por reasignar nuestro actual presupuesto militar global de 2 billones de dólares por año a la exploración espacial, lo que nos permitirá enviar decenas de miles de millones de sondas hacia todas las estrellas de la Vía Láctea a finales del siglo XXI. Los exploradores espaciales más exitosos de los miles de millones de exoplanetas habitables del tamaño de la Tierra ya podrían haber logrado este objetivo. La mayoría de las estrellas similares al Sol se formaron miles de millones de años antes que el Sol, y una sonda interestelar que utiliza propulsión química, como la Voyager 1, la Voyager 2, la Pioneer 10, la Pioneer 11 y New Horizons, tarda menos de mil millones de años en viajar a través del disco de estrellas en la galaxia de la Vía Láctea.
La pregunta de si vivimos en una realidad en la que sondas interestelares visitan el sistema solar interior puede responderse mirando a través de nuestros telescopios, de la misma forma en que Galileo Galilei se dio cuenta de que la Tierra no está en el centro del Universo. Confirmar que lo hacen eliminaría cualquier centralidad que asignemos a nuestros logros tecnológicos dentro del Universo.
Según nuestra propia nave espacial, la mayoría de las sondas interestelares probablemente serán más pequeñas que un campo de fútbol, del tamaño de `Oumuamua. Objetos tan pequeños serían demasiado débiles para que nuestros telescopios de exploración, incluido el próximo Observatorio Vera C. Rubin, los detecten a partir de su reflejo de la luz solar dentro de la separación entre la Tierra y el Sol. Las sondas con propulsión no convencional podrían no ser detectables porque se mueven demasiado rápido, potencialmente a una fracción de la velocidad de la luz. El proyecto Starshot, para el cual presido el consejo asesor científico y que Hawking celebró en su discurso de 2016 en mi casa, pretende hacer precisamente eso. El software actual empleado por los astrónomos para monitorear nuestro cielo no detectaría ninguna sonda similar a Starshot que se mueva a través del sistema solar a velocidades semi-relativistas.
En conjunto, tengo la visión optimista de que encontrar sondas extraterrestres promovería nuestro conocimiento científico y, a través de eso, mejoraría nuestro estatus en la clase de civilizaciones inteligentes. El telescopio Webb nos muestra que el cielo está lleno de estrellas y galaxias en todas las direcciones, con muchos centros potenciales para vecinos.
Y también hay beneficios sociales para los encuentros extraterrestres. Reconocer a los niños más inteligentes en nuestro vecindario cósmico debería convencernos de que las diferencias entre nosotros, los terrícolas, son insignificantes y que debemos tratarnos como miembros iguales de la especie humana. Quizás esto nos lleve finalmente a cumplir el deseo de Lennon. Aquí está la esperanza de que buscar a través de la tercera dimensión del espacio nos brinde más sabiduría que la exhibida por nuestra dolorosa historia de guerras en la superficie bidimensional de la roca que llamamos Tierra.
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Citas con objetos interestelares con el Telescopio Espacial Webb
Por Avi Loeb
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Esta foto del 5 de marzo de 2020 proporcionada por la NASA muestra el ensamblaje del espejo principal del telescopio espacial James Webb durante las pruebas en una instalación de Northrop Grumman en Redondo Beach, California. (Chris Gunn/NASA vía AP) |
El Observatorio Vera C. Rubin en Chile será nuestra "aplicación de citas" para encontrar el próximo objeto interestelar anómalo después de `Oumuamua. Su cámara de 3.200 millones de píxeles inspeccionará el cielo del sur cada cuatro días y se pronostica que encontrará nuevos objetos interestelares cada pocos meses. Junto con mi postdoctorado, Richard Cloete, actualmente estamos desarrollando un software que nos permitirá identificar y caracterizar objetos interestelares a partir del flujo de datos del Legacy Survey of Space and Time (LSST) planeado con esta cámara. A lo largo de la mayor parte del sondeo, "deslizaremos hacia la izquierda" al notar un cometa o asteroide ordinario, pero en ocasiones podríamos descubrir otro objeto interestelar digno de atención porque sus anomalías podrían reflejar un origen tecnológico extraterrestre.
Los datos recopilados sobre 'Oumuamua a fines de 2017 no fueron suficientes para probar de manera concluyente si se trataba de un artefacto tecnológico, pero sí para indicar que 'Oumuamua no se parecía a asteroides o cometas familiares en el sistema solar. Como 'Oumuamua estaba dando tumbos cada ocho horas, el flujo de luz solar reflejado por él cambió por un factor de 10, mientras que para los asteroides del sistema solar el nivel de variación es como máximo un factor de tres. Esto sugirió una forma geométrica extrema, y un modelo detallado del astrofísico Sergey Mashchenko implicaba que 'Oumuamua era como un disco con un 91 por ciento de confianza.
Además, `Oumuamua no mostró ningún indicio de la cola de un cometa mientras era empujado lejos del sol por una misteriosa fuerza no gravitatoria que declinaba suavemente en proporción inversa al cuadrado de la distancia al sol. En 2018, se me ocurrió que esta fuerza no gravitatoria podría resultar del reflejo de la luz solar. Para que la presión de radiación fuera efectiva, `Oumuamua tenía que ser una membrana delgada. Si bien no conocemos ningún proceso astrofísico natural que produzca membranas en forma de disco, una civilización tecnológica podría haberlo fabricado. En un artículo reciente, sugerí que una membrana de este tipo podría ser basura espacial, posiblemente un trozo de una esfera Dyson rota que originalmente estaba compuesta de delgadas piezas de velas de luz.
En septiembre de 2020, el telescopio Pan-STARRS en Hawái que descubrió 'Oumuamua, identificó otro objeto empujado al reflejar la luz del sol sin cola de cometa. Más tarde se identificó como un cohete propulsor lanzado por la NASA en 1966 con paredes delgadas de acero inoxidable. Este segundo objeto, llamado 2020 SO, definitivamente fue artificial porque la NASA lo produjo. La pregunta es: ¿Quién produjo `Oumuamua?
Por cierto, la NASA nunca lanzó una nave espacial tan grande como `Oumuamua, del tamaño de un campo de fútbol. Por lo tanto, es probable que las reliquias tecnológicas más pequeñas sean mucho más abundantes. Sin embargo, su detección es más desafiante porque reflejan menos luz solar y, por lo tanto, solo se pueden notar a distancias más pequeñas, donde se mueven más rápido a través de nuestro cielo. Sin embargo, en otro artículo reciente, en coautoría con mi estudiante Carson Ezell, calculamos que LSST podría encontrar objetos interestelares que son algunas veces más pequeños que 'Oumuamua cada dos años.
El avance de instrumentación más significativo desde el descubrimiento de `Oumuamua es el lanzamiento del Telescopio Espacial Webb en 2021. El telescopio Webb está ubicado a 1 millón de millas de la Tierra. Las observaciones simultáneas de los telescopios Webb y terrestres permitirían una medición precisa de la distancia de los objetos interestelares que pasan dentro de la separación entre la Tierra y el sol (este método de paralaje es la razón por la que los animales con dos ojos sobrevivieron mejor que los competidores con un solo ojo, al medir la distancia a una amenaza). Los telescopios Webb y terrestres podrían determinar la trayectoria tridimensional de un objeto interestelar con una precisión exquisita. Esto nos permitiría discernir si el objeto posee propulsión, como el efecto cohete de la emisión de gas, en exceso de la aceleración gravitacional del sol.
El telescopio Webb ofrece ventajas adicionales. La temperatura de la superficie de un objeto cercano a la Tierra sería de cientos de grados Kelvin por encima del cero absoluto, con una emisión térmica centrada en una longitud de onda máxima de decenas de micrómetros y detectable por el telescopio Webb. Medir tanto la temperatura de la superficie como el flujo emitido por el objeto, además de su distancia de paralaje, fijaría su área de superficie. A medida que el objeto gira, su área aparente evolucionará periódicamente en el tiempo. La combinación de estas medidas con el flujo de luz solar reflejada desde la misma superficie permitirá determinar el coeficiente de reflectancia, o albedo, de la superficie del objeto.
Esperamos que citarnos con el próximo `Oumuamua sea tan intrigante como nuestro encuentro original con `Oumuamua. Si el telescopio Webb encuentra evidencia indiscutible de que un objeto interestelar fue fabricado por una civilización tecnológica extraterrestre, sabremos que no estamos solos. Esto constituirá una oportunidad para conocer nuestro vecindario cósmico, como encontrar una pelota de tenis tirada por un vecino entre las rocas que suelen puebla nuestro patio trasero.
El nuevo conocimiento científico sobre nuestro prójimo podría dar un nuevo sentido a nuestra existencia cósmica, que hasta entonces había sido inútil. No hay nada más importante para los solteros que encontrar pareja. Tal hallazgo definitivamente vale los $ 10 mil millones invertidos en nuestro casamentero: el telescopio espacial Webb.
¿Es `Oumuamua un iceberg de hidrógeno y agua?
por Avi Loeb
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En un nuevo artículo publicado hoy en Nature, Jennifer Bergner y Darryl Seligman sugieren que la peculiar aceleración observada por el primer objeto interestelar conocido 'Oumuamua' puede explicarse si 'Oumuamua estaba hecho de hielo de agua que fue parcialmente disociado en hidrógeno por los rayos cósmicos a lo largo de su viaje interestelar. En el resumen del artículo, los autores admiten que los modelos anteriores que involucran un iceberg de hidrógeno puro o un iceberg de nitrógeno puro no funcionan debido a inconsistencias teóricas o de observación.
De hecho, el modelo de iceberg de hidrógeno fue propuesto en un artículo anterior de 2020 por el mismo Darryl Seligman. Unos meses más tarde, escribí un artículo con Thiem Hoang, demostrando que el calentamiento por la luz de las estrellas interestelares destruiría los icebergs de hidrógeno demasiado rápido y no les permitiría llegar al sistema solar desde sus probables sitios de formación de nubes moleculares gigantes.
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Dado que Bergner y Seligman admiten que un iceberg de agua pura o un iceberg de hidrógeno puro no son modelos viables para 'Oumuamua, no está claro cómo la mezcla de dos modelos fallidos sería una solución exitosa. En particular, cuando el hidrógeno se evapora de un iceberg de agua, le daría menos impulso al agua que a un iceberg de hidrógeno puro debido al mayor peso molecular del agua. Además, si el hidrógeno se evapora fácilmente del hielo de agua, no sobreviviría al viaje, como en el caso de un iceberg de hidrógeno puro. Estos problemas no se abordan en el nuevo documento.
Otra preocupación es que los cometas a menudo muestran fluctuaciones de los chorros como resultado de la sublimación desigual del hielo en su superficie, así como una evolución sustancial en su período de giro a medida que se evaporan. En contraste, ninguno de estos fue evidente en el caso de `Oumuamua. Este punto fue destacado en un artículo de 2018 por Roman Rafikov, arrojando dudas sobre el origen del cometa a partir del exceso de aceleración de 'Oumuamua al alejarse del Sol.
Bergner y Seligman sugieren que su modelo propuesto es genérico y que todos los cuerpos helados expuestos a los rayos cósmicos interestelares deberían mostrar conversión de agua en hidrógeno. Sin embargo, ya conocemos un objeto helado del espacio interestelar: se trata del primer cometa interestelar, 2I/Borisov, descubierto en 2019 por el astrónomo aficionado Gennady Borisov. Este objeto parecía un cometa familiar del sistema solar con una cola de cometa gigante. `Oumuamua no puede ser un cometa típico 2I/Borisov, ya que no hubo evidencia de moléculas a base de carbono o polvo alrededor de `Oumuamua, según las observaciones de infrarrojo profundo realizadas por el Telescopio Espacial Spitzer. Si los autores estuvieran en lo correcto y 1I/`Oumuamua fuera un cometa de hielo de agua típico expuesto a los rayos cósmicos, entonces el objeto interestelar 2I/Borisov no habría parecido tener su evidente cola cometaria.
De hecho, los cometas de período largo de la nube de Oort del sistema solar están expuestos al mismo entorno de rayos cósmicos que los objetos interestelares como 'Oumuamua porque están fuera de la heliosfera donde se impide que el viento solar los proteja. Sin embargo, los cometas de la nube de Oort muestran las conocidas colas cometarias. Argumentar que un cometa helado genérico no tiene cola es como decir que un elefante es una cebra genérica, solo que sin mostrar sus rayas. Por supuesto, podría haber excepciones en las que la tasa de evaporación sea baja. Aún así, eso no explicaría el exceso de aceleración de 'Oumuamua, que requiere que al menos una décima parte de la masa del objeto se pierda en una cola cuando se observó la aceleración.
Curiosamente, en septiembre de 2020, el mismo telescopio que descubrió `Oumuamua, Pan-STARRS en Hawái, observó otro objeto que se alejaba del Sol como resultado del reflejo de la luz solar sin cola cometaria. Este objeto, bautizado como 2020 SO, terminó siendo un cohete propulsor de delgadas paredes de acero inoxidable, lanzado por la NASA en 1966.
Para entender cuánta masa necesita evaporarse de `Oumuamua, repasemos algunos números. La evaporación del cometa conduce al efecto cohete, a través del cual el impulso del gas evaporado hacia el Sol empuja al objeto lejos del Sol. Este es el mismo mecanismo que empuja cohetes o aviones a reacción.
El nuevo modelo requiere que el hidrógeno represente una fracción significativa de la masa total y que la mayor parte se evapore. Cuando se observó `Oumuamua, la temperatura del hidrógeno evaporado era del orden de cien grados Kelvin por encima del cero absoluto. La velocidad del hidrógeno evaporado no puede ser mayor que la velocidad térmica de una molécula de hidrógeno a esa temperatura, alrededor de un kilómetro por segundo, que es un pequeño porcentaje de la velocidad de 'Oumuamua cerca de la Tierra.
La masa atómica del oxígeno es 16 veces la del hidrógeno, lo que significa que el agua (dos átomos de hidrógeno por átomo de oxígeno) tiene ocho veces más masa que la masa de hidrógeno que contiene. Por lo tanto, si asumimos en el caso más favorable que todo el hidrógeno se evaporó de 'Oumuamua, el impulso de velocidad del objeto remanente ascendería a un pequeño porcentaje dividido por ocho, que es el 0,3 % de la velocidad de 'Oumuamua cerca de la Tierra.
El empuje observado de `Oumuamua fue de aproximadamente el 0,1% de la velocidad de `Oumuamua. Esto implica que un tercio de todo el hidrógeno disponible en el iceberg de agua debe evaporarse para dar a 'Oumuamua la patada observada del 0,1% de su velocidad.
Dado que `Oumuamua era del tamaño de un campo de fútbol, no está claro cómo un tercio de su masa total de hidrógeno puede escapar desde una profundidad de decenas de metros a su superficie sin expulsar moléculas de agua en el camino. De hecho, los cometas familiares muestran vapor de agua con polvo. `Oumuamua no puede ser un cometa típico porque no parecía un cometa típico.
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Variación en el brillo de `Oumuamua observada por varios telescopios durante tres días en octubre de 2017. (Crédito: ESO/K. Meech et al.) |
Como resumí en un artículo publicado en 2021, `Oumuamua mostró otras anomalías más allá de su aceleración. La variación por un factor de diez en el brillo de la luz solar reflejada mientras giraba cada 8 horas, implicaba que tenía una forma extrema, probablemente como un disco y no como un cigarro, según un análisis detallado de la curva de luz de 'Oumuamua en un artículo de 2019 de Sergey Mashchenko. Esta forma similar a un disco, favorecida con un nivel de confianza del 91 % por el análisis de Mashchenko, es consistente con la interpretación de la membrana plana.
Además, `Oumuamua se originó cerca del Estándar Local de Descanso, el marco de referencia promediando el movimiento aleatorio de todas las estrellas en la vecindad del Sol. Según un artículo de 2017 de Eric Mamajek, "menos de 1 de cada 500 estrellas de campo en la vecindad solar tendría una velocidad tan cercana a la velocidad media" de este marco en relación con el Sol, lo que hace que 'Oumuamua sea extremadamente raro en su velocidad inicial antes que el sol lo pateara.
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La trayectoria hiperbólica de `Oumuamua a través del sistema solar (Crédito: ESO/K. Meech et al.) |
En conjunto, es fantástico ver el continuo interés dentro de la corriente principal de la astronomía para explicar la aceleración anómala de 'Oumuamua más de cinco años después de su descubrimiento. Es bueno tener modelos alternativos a mano mientras buscamos el próximo `Oumuamua con el próximo Legacy Survey of Space and Time (LSST) en el Observatorio Vera C. Rubin.
La pregunta fundamental sobre la que tengo curiosidad es si 'Oumuamua era de origen natural o artificial. Si el próximo 'Oumuamua parece artificial, entonces podríamos sentirnos como dueños de casa que identificaron todos los objetos en su patio trasero como rocas, incluidas esas pelotas de tenis que se originaron en la calle cósmica y fueron arrojadas por nuestros vecinos.
A veces, me siento como el niño en el cuento popular de Hans-Christian Andersen que sugirió que "el emperador no tiene ropa", mientras que los "adultos" que miraban la procesión insistieron en que el emperador está vestido con ropa elegante. En mi caso, el emperador es `Oumuamua, y la ropa es su cola cometaria invisible.
Avi Loeb es el jefe del Proyecto Galileo, director fundador de la Iniciativa Black Hole de la Universidad de Harvard, director del Instituto de Teoría y Computación del Centro Harvard-Smithsonian de Astrofísica y ex presidente del departamento de astronomía de la Universidad de Harvard (2011). -2020). Preside la junta asesora del proyecto Breakthrough Starshot, y es ex miembro del Consejo de Asesores del Presidente sobre Ciencia y Tecnología y ex presidente de la Junta de Física y Astronomía de las Academias Nacionales. Es el autor más vendido de "Extraterrestrial: The First Sign of Intelligent Life Beyond Earth" y coautor del libro de texto "Life in the Cosmos", ambos publicados en 2021. Su nuevo libro, titulado "Interstellar", está programado para publicación en agosto de 2023.
Modificado por orbitaceromendoza
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