Error científico retrasó la búsqueda de vida extraterrestre
por Mark Strauss
por Mark Strauss
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| Crédito: ibizbook.com |
En el siglo 19, los astrónomos creían que los sistemas solares se formaban en nubes nebulosas en todo el universo. Pero los científicos del siglo 20 rechazaron esa idea, sosteniendo que nuestro sistema solar era una aberración. Este error hizo descarrilar la búsqueda de exoplanetas, y de extraterrestres, por décadas.
Los científicos de principios del siglo 20 sostuvieron que las fuerzas de marea habían causado que el Sol escupiera los planetas cuando una estrella granuja pasó demasiado cerca. Era una especie de teoría de formación planetaria conocida como la "Hipótesis Planetesimal."
La idea se mantuvo como la teoría dominante de la formación planetaria durante casi cuarenta años -tiempo durante el cual tuvo un profundo impacto en la forma en que habíamos visto la geología, el clima, la evolución y la posible existencia de vida en otros planetas. Un geólogo incluso proclamó que era "la mayor contribución a la ciencia teórica desde el renacimiento darwiniano en la biología."
En retrospectiva, ese nivel de entusiasmo es un poco embarazoso, ya que la Hipótesis Planetesimal fue finalmente demostrada ser alucinantemente errónea. Pero, en el momento, los científicos aceptaron la idea, ya que ofrece una alternativa práctica a la teoría existente, la "Hipótesis Nebular", que se fue derrumbando poco a poco bajo el peso de los nuevos descubrimientos.
Girando una teoría
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Brevemente, la teoría de Laplace se refiere a esto: originalmente toda la materia del sistema solar se encuentra en una enorme nebulosa esférica que gira lentamente, aproximadamente 10.000 veces el diámetro del Sol. Con el paso del tiempo, la gravedad causó que la nube se contraiga y gire más rápido. Poco a poco, la rotación aplana la nube de modo que tomó la forma de un disco giratorio.
Laplace afirmó que, con el tiempo, la atracción gravitatoria era incapaz de suministrar la fuerza centrípeta necesaria para mantener todo unido. A medida que el disco giratorio siguió disminuyendo, los anillos exteriores de gas se quedaron atrás. Cada uno de estos anillos se fundieron en planetas, mientras que el Sol sería el remanente de la nebulosa que gira.
Era una elegante teoría que explica, entre otras cosas, por qué el Sol y los planetas giran todos en la misma dirección. Como él mismo Laplace lo describió, "este magnífico esquema planetario, como la flor, tenía un brote... dentro del cual descansaban las necesidades de su actual despliegue glorioso!"
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Pero, a finales del siglo 19, los astrónomos y los físicos descubrieron anomalías que hacen que sea difícil y más difícil de aceptar el modelo de Laplace. Para empezar, si los puntos de vista de Laplace eran ciertos, entonces deberían las lunas girar en la misma dirección que la rotación de sus planetas. Pero los astrónomos han descubierto que una luna de Saturno y dos lunas de Júpiter giraban en el sentido contrario de sus planetas. Y, mientras que el Sol contiene el 99,9% de la masa del sistema solar, los planetas tienen más del 99% del momento angular del sistema. Si la hipótesis nebular fuera correcta, entonces o el Sol debería estar girando más rápidamente, o los planetas deberían estar girando a su alrededor más lentamente.
Un comienzo rocoso
Fue un científico llamado Thomas Chrowder Chamberlin el que ofreció una alternativa al modelo de Laplace cuando, en 1905, presentó formalmente la Hipótesis Planetesimal.
Chamberlin no era un astrónomo, físico o matemático, sino un geólogo que había sido nombrado para el Servicio Geológico de los Estados Unidos como el director de la División Pleistoceno de nueva creación, que estudió la historia física de la Tierra.
Chamberlin fue el primer geólogo en demostrar que había habido varias glaciaciones del Pleistoceno en América del Norte. Pero, él estaba perplejo por sus hallazgos, ya que parecían entrar en conflicto con la Hipótesis Nebular de la formación planetaria.
Laplace había previsto una fundida y recalentada Tierra lentamente enfriándose a través de millones de años. Los científicos creen que, cuando la Tierra se enfrió, una corteza gruesa se formó en su superficie. Características geológicas, como las montañas, se cree que se han formado cuando aquella corteza enfriada se contrajo. Por otra parte, los científicos creían que, como la Tierra fundida continuó enfriándose, la superficie del planeta y el clima se volvería más y más fría, hasta que nuestro mundo se convirtiera en un páramo helado.
Pero esa teoría se contradice con las conclusiones de Chamberlin. Los ciclos de formación glacial, la expansión y retracción le sugirieron que la Tierra no se estaba enfriando constantemente hacia abajo (de lo contrario, los glaciares habrían continuado su expansión). En su opinión, el clima de la Tierra se mantuvo más o menos constante. Las eras glaciales en el pasado de la Tierra fueron aberraciones, causadas por algún tipo de fluctuaciones temporales.
Chamberlin fue uno de los primeros científicos de su época que reconoció que el nivel de dióxido de carbono en la atmósfera juega un papel clave en la regulación del clima. Él teorizó que los cambios geológicos -tales como la formación de las montañas- creó la erosión y la meteorización de los minerales expuestos periódicamente que habían sido enterrados bajo la superficie. El dióxido de carbono en la atmósfera químicamente interactuado con estos minerales, a su juicio, redujo los niveles globales de CO2, creando las edades de hielo temporales.
Y este fue otro punto que, en opinión de Chamberlin, no encaja con la Teoría Nebular. La investigación reciente ha indicado que "las contracciones térmicas", cuando el planeta gradualmente se ha enfriado no podían dar cuenta de la magnitud de los cambios geológicos, tales como la formación de cadenas montañosas. Por lo tanto, algún otro mecanismo debe ser responsable de deformar físicamente la superficie de la Tierra.
Así, Chamberlin aplicó "ingeniería inversa" a la Tierra. Necesitaba una nueva teoría de formación planetaria que podría explicar por qué el clima de la Tierra se mantuvo constante, mientras que también permite los cambios geológicos dinámicos. Empezó a creer que, en lugar de un comienzo fundido, la Tierra había sido ensamblada a partir de las formaciones rocosas frías en el espacio.
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Y así es como Chamberlin llegó a la Hipótesis Planetesimal, con la ayuda de un joven astrónomo llamado Forest Ray Moulton. Los dos científicos afirmaron que los bloques de construcción de nuestro sistema solar se habían retirado de nuestro Sol por una gran estrella viajera más grande que pasó a pasar a través de nuestro vecindario celestial. Esta estrella más grande creó una fuerza de marea que se extendía al Sol en dos direcciones -hacia y desde la estrella- causando que expulse material en forma de dos brazos espirales giratorios, tirado de lado por la estrella que pasa. Como este material se enfría, algunos de ellos formaron cuerpos sólidos de diferentes tamaños que finalmente se unieron en los planetas, incluyendo la Tierra. Con el tiempo, la Tierra siguió creciendo en tamaño, mientras que los meteoritos bombardearon regularmente el planeta. Este bombardeo disminuyó en intensidad, ya que el suministro finito de la materia rocosa en el sistema solar creció menos.
Una nueva teoría del todo
Como toda nueva gran cosa en la ciencia, la Hipótesis Planetesimal tenía algo para todo el mundo.
Ahora, el punto de vista popular en geología era que la Tierra tenía un interior sólido, con elementos radiactivos, creando bolsas de magma responsables de las erupciones volcánicas. Como una edición de 1927 de The Science Newsletter reportó:
Los geólogos nos dicen ahora que, en lugar de vivir en una fina corteza de roca y tierra, flotando como escoria en un mar de lava hirviente y roca fundida, como nos enseñaron hace una generación, estamos viviendo en el exterior degradado de la corteza de un globo tan rígido como el acero y más pesado que cualquiera de las rocas comunes... Ahora se piensa que la mayor parte del interior de la Tierra, todo ello dentro de 1.800 millas de la superficie, es una masa de metal pesado, principalmente si no se enteramente de hierro, o de hierro y níquel. Así que la Madre Tierra tiene un corazón de hierro, pesado pero fuerte.
Esta nueva teoría sobre la estructura de la Tierra también apareció para explicar el mecanismo que causó deformaciones geológicas, como las montañas. Chamberlin sugirió que algunos de los planetesimales en el sistema solar temprano eran más densos que otros, y, como resultado, los segmentos de la superficie de la Tierra tenían diferentes propiedades. Los continentes estaban compuestos de materiales más ligeros que las cuencas oceánicas, que es por eso que eran más altos. Las fuerzas gravitacionales se dice que están tirando constantemente de la superficie hacia abajo. Las cuencas oceánicas se hundieron más -lo que ejerció una presión horizontal sobre los continentes, haciendo que sus fronteras se arrugasen en cordilleras.
Los biólogos evolutivos igualmente respaldaron la Hipótesis Planetesimal. La teoría de Laplace había previsto una fundida, recalentada Tierra, lentamente bajo enfriamiento durante millones de años. Durante ese período, la vida no podría sobrevivir. Pero, según la teoría de Chamberlin, la Tierra se formó a partir de la roca ya sólida. Los biólogos creen que esta extendió la línea de tiempo que permite a la vida evolucionar.
Por otra parte, si la Tierra hubiera sido más pequeña millones de años atrás, la gravedad hubiera sido más débil. Los biólogos creen que por eso la vida prehistórica (como los dinosaurios) era mucho más grande que la vida en la Tierra de hoy en día. La baja gravedad creó un nicho en la evolución para el desove de criaturas gigantescas. Y, la gravedad más débil, creían, también permitió la aparición de especies voladoras (como un biólogo escribió: "La evolución del vuelo bajo las condiciones existentes parece inconcebible porque una criatura requeriría de un mecanismo muy altamente desarrollado antes de que el aire pudiera apreciablemente ayudarla a vencer la gravedad").
Podría decirse que el impacto más profundo de la Hipótesis Planetestimal estaba en la forma en que vimos el universo. La Hipótesis Nebular había sugerido que los planetas eran el subproducto de la formación estelar, lo que significaba que era probable que todas las estrellas tuvieran planetas, posiblemente habitados por la vida extraterrestre. Pero la teoría de Chamberlin estipulaba que los planetas de nuestro sistema solar eran el resultado de un accidente. Como tal, el consenso científico -que sólo unas décadas antes había contemplado una "pluralidad de mundos" en el universo- ahora favorecía la escasez de mundos. Las posibilidades percibidas para la vida más allá de la Tierra se desplomaron.
Cambio de tendencia
Con el tiempo, parte por parte teórica, la Hipótesis Planetesimal comenzó a desmoronarse. El astrofísico Henry Norris Russell calculó que cualquier planeta producido por un encuentro estelar estaría en órbita alrededor del Sol mucho más cerca que en nuestro sistema solar real. Pero el golpe mortal llegó en 1939, cuando el astrofísico Lyman Spitzer demostró que cualquier material desgarrado desde el interior caliente del Sol -que ya no se mantiene unido por fuertes fuerzas gravitatorias- se disiparía rápidamente en el espacio antes de que pudiera condensarse en planetesimales.
En poco tiempo, todo lo viejo era nuevo otra vez. Los geólogos volvieron su atención de nuevo a principios del siglo 20 a la teoría de la deriva continental, que creció en la ciencia de la tectónica de placas. Laplace fue parcialmente reivindicado, mientras que las variaciones en la Hipótesis Nebular se convirtieron en la base para las teorías actuales de la formación del sistema solar.
Y el universo, una vez más, estaba repleto de la posibilidad de vida extraterrestre.
