Exactas y Naturales

Cometas, mensajeros de vida en el universo

  • Categoría: Pandilla Kids (3ro., 4to., 5to. y 6to. Año de primaria)
  • Área de participación: Exactas y Naturales
  • Asesor: MARIA ALEJANDRA ROMO SABUGAL
  • Autor: SANTIAGO NAVARRETE YAÑEZ ()

Resumen

Los cometas son cuerpos celestes de hielo, polvo y rocas que orbitan alrededor del Sol y cuyo origen se remonta a la formación del Sistema Solar hace 4.600 millones de años. Una teoría asegura que contienen complejas moléculas de carbono que ayudaron a generar vida durante la formación de la Tierra. Hace 4.500 millones de años, la Tierra primitiva era bombardeada por restos planetarios del joven Sistema Solar, meteoritos, cometas y asteroides. La lluvia cósmica duró millones de años. Los cometas, meteoritos y el polvo estelar contienen materia orgánica. Las moléculas orgánicas son comunes en las zonas del Sistema Solar exterior, que es de donde provienen los cometas. Los cometas se formaron al mismo tiempo que el Sistema Solar, y aún hoy viajan por el espacio.

En un Universo compuesto en gran parte por hidrogeno y en menor medida por helio y oxígeno, solo unas condiciones muy concretas permiten la formación de las moléculas orgánicas, que son aquellas que tienen átomos de carbono en su interior y que pueden ser aprovechadas por las células para crear vida. La interacción del polvo espacial y los resquicios de grandes rocas con la radiación del Sol y del espacio exterior puede lograr la sintetización primero moléculas orgánicas simples y luego moléculas orgánicas más complejas.

Pregunta de Investigación

¿Es posible que ciertos componentes químicos, como algunas moléculas orgánicas complejas, se formaran en el espacio exterior y después hayan llegado a la Tierra transportados en cometas para dar origen así a la vida en nuestro planeta?

Planteamiento del Problema

Los avances tecnológicos nos han permitido alcanzar algunos cometas para investigar su composición. Pero a pesar de estos avances tecnológicos y del descubrimientos de ciertos componentes orgánicos ¿podemos asegurar que el origen de la vida se originó en el espacio y llego la tierra transportada por cometas y meteoritos?

Antecedentes

La idea de que la vida se originara en algún lugar del universo y llegase a la Tierra en restos de cometas y meteoritos fue planteada por Anaxágoras, en la antigua Grecia del s. VI a.C.

Durante muchos años, los científicos han tratado de averiguar cómo es posible que a partir de estos precursores se formen todas y cada una de las biomoléculas, proteínas, ácidos nucleicos, lípidos, etc.) que forman los seres vivos, una tarea que resulta complicada porque cada una de ellas tiene una naturaleza química distinta y por ello su propia historia. Además, otra de las complicaciones nace del hecho de plantearse si estas moléculas se formaron en la Tierra, o bien si llegaron a ellas a bordo de cometas que se estrellaron contra su superficie. Ahora, un estudio elaborado por un equipo internacional, publicado en la revista «Science», menciona el descubrimiento de moléculas orgánicas que podrían ser precursoras de la vida sobre la superficie de un cometa.

La presencia de estas moléculas orgánicas complejas que se han encontrado en el interior del cometa 67/P, es un indicio acerca de la formación de los cometas. El motivo es que estas sustancias sólo pueden formarse cuando interaccionan con la radiación ultravioleta procedente del Sol y con los rayos cósmicos procedentes del espacio, cosa que solo puede ocurrir cerca de la superficie. Por ello, una explicación para encontrarlos en el núcleo del cometa 67/P es que este se hubiera formado por la agregación de granos de polvo que hace millones de años estaban bañados por la radiación.

Se cree que una especie de esporas o bacterias viajan por el espacio y pueden “sembrar” vida si encuentran las condiciones adecuadas. Viajan en fragmentos rocosos y en el polvo estelar, impulsadas por la radiación de las estrellas.

Pero, ¿resistirían unas bacterias las condiciones extremas de un viaje interplanetario, condiciones extremas de temperatura, radiación cósmica, aceleración, y sobrevivir el tiempo suficiente para llegar a otro planeta, por no hablar de la entrada en la atmósfera? Los expertos creen que sí.

La vida bacteriana es la más resistente que se conoce. Se han reanimado bacterias que estuvieron bajo el hielo ártico durante decenas de miles de años. Por otra parte, algunas bacterias llevadas a la Luna en 1967 por la Surveyor 3 se reanimaron al traerlas de vuelta tres años más tarde. Y si un meteorito fuera lo suficientemente grande, la elevada temperatura que alcanza al entrar en la atmósfera no afectaría a su núcleo.

Esta teoría cobró fuerza hace unos años cuando, al analizar el meteorito marciano ALH 84001, aparecieron bacterias fosilizadas de hace millones de años. Aunque no podemos saber con certeza si ya estaban allí cuando impactó contra la Tierra. También en el meteorito Murchison se hallaron muestras de las moléculas precursoras del ADN.

Esta teoría se le conoce como panspermia y tiene dos versiones. Para la panspermia dirigida, la vida se propaga por el universo mediante bacterias muy resistentes que viajan a bordo de cometas. La panspermia molecular cree que lo que viaja por el espacio no son bacterias sino moléculas orgánicas complejas. Al aterrizar en la Tierra se combinaron con el caldo primordial de aminoácidos e iniciaron las reacciones químicas que dieron lugar a la vida.

Existen 6 tipos de cometas que se diferencian entre sí por sus dimensiones. Los cometas pueden llegar a tener un tamaño de hasta más de 50 km., pero no es lo habitual. A continuación puedes ver un tabla con los diferentes tamaños y el nombre de los cometas:

  1. Cometa Enano: tamaño desde 0 a 1,5 km.
  2. Cometa Pequeño: desde 1,5 a 3 km.
  3. Cometa Mediano: tamaño desde 3 a 6 km.
  4. Cometa Grande: desde 6 a 10 km.
  5. Cometa Gigante: tamaño desde 10 a 50 km.

 

  1. Cometa Goliat: si tiene más de 50 km.

¿Cuáles son las partes de un cometa y de qué están hechos?

Gracias a los estudios de los científicos astrónomos, sabemos que todos los cometas cuentan con 3 partes principales: el núcleo, la coma y la cola. A su vez, la cola está compuesta por tres partes. Esta última, cuando es visible, en algunas ocasiones puede ser tan grande que supera la distancia existente entre el sol y la tierra. Es decir, más de 150 millones de kilómetros

1- Núcleo

El núcleo de un cometa está compuesto principalmente de hielo, gas, roca y polvo. El núcleo está situado en el centro de la cabeza y constantemente permanece congelado. En cuanto a la parte gaseosa del núcleo está compuesta por dióxido de carbono, monóxido de carbono, amoníaco y metano.

Por norma general, y aunque puede variar, el núcleo de los cometas suele tener un tamaño de entre 1 y 10 kilómetros (de 0,6 a 6 millas). Cómo debes imaginar, la gran parte de toda la masa de un cometa se haya en el núcleo. También son conocidos por ser uno de los objetos más oscuros del universo.

2- Coma

El coma de un cometa está compuesto básicamente por gas que rodea al núcleo. Su tamaño medio es de unos 1.000 kilómetros de diámetro (610.000 millas). El gas que compone el coma de los cometas se compone de amoníaco, dióxido de carbono, vapor de agua, polvo y en menor medida, de otros gases. Junto al núcleo, el coma forma la cabeza del cometa. Del mismo modo, en ausencia de la cola, el coma es la parte más visible de un cometa.

3- Cola

Los cometas tienen dos colas. Cómo hemos explicado en el punto anterior, la gran mayoría de los cometas tienen una órbita elíptica. Esto es, que es estrecha y alargada. Esto hace que en ocasiones el cometa esté más cerca del sol que en otras, que está muy, muy lejos.

Cuando un cometa se está acercando al Sol, las radiaciones solares hacen que parte del hielo que forman el núcleo se convierta rápidamente en gas (sublimación). Creando una especie de “atmósfera” llamada cabellera o coma, formada por gas y polvo.

Cuando el cometa se aproxima aún más al Sol, el viento solar impacta con la coma o cabellera, haciendo que se alejen del núcleo del cometa las partículas más ligeras y creando lo que se denomina la cola del cometa. Esta cola siempre tiene una dirección opuesta a la luz del Sol (la de color azul en la imagen de abajo).Pero en la cabellera hay partículas de polvo que pesan más que las partículas de gas y cuestan un poco más de empujar fuera del cometa. Por este motivo, generan una segunda cola cuya trayectoria es una mezcla de la primera cola y la de la órbita del núcleo.

Mientras más se acerque un cometa al sol, más larga será su cola, debido al fenómeno que hemos explicado en el punto anterior. Conforme un cometa se aleja del Sol, la cola se hace cada vez más pequeña, y al fin desaparece.

Cuando un cometa pasa cerca del Sol, junto con la cola, pierde una parte de su masa, y poco a poco se consume. Algunas veces los cometas estallan, y en otros casos ya no se les ve aparecer más alrededor del Sol.

El primero que estudió a fondo los cometas fue el astrónomo inglés Edmond Halley (1656 – 1742). Este astrónomo inglés descubrió que los cometas se mueven a lo largo de órbitas elípticas. Gracias al telescopio astronómico, pudo observar que tres cometas aparecidos en 1531, en 1607 y en 1682 tenían muchas cosas en común, sobre todo la órbita. Halley llegó a la conclusión de que debía tratarse del mismo cometa que pasaba aproximadamente cada 76 años, y predijo que aparecería entre 1758 y 1759. El cometa, puntualmente, se presentó en el inicio de 1759.

El cometa apareció por última vez en 1910, luego en 1986 y volverá en el año 2062. Naturalmente, este se llama cometa Halley.

El próximo cometa en pasar cerca de la Tierra será en diciembre de 2018. Se llama “46P” y se acercará a 30 veces la distancia que hay entre la Luna y nuestro planeta.

Dentro de los cometas famosos que existen, te vamos a nombrar los 5 cometas más populares:

  1. Cometa Halley: que acabamos de comentar en el punto anterior
  2. Shoemaker-Levy 9: también conocido como SL9. Descubierto por los astrónomos Eugene Shoemaker y David Levy. En julio de 1994 impacto en la superficie del planeta Júpiter.
  3. Hale-Bopp: descubierto el 23 de julio de 1995 por Alan Hale y Thomas Bopp. Es 4 veces más grande que el Halley
  4. Tempel 1: descubierto el 3 de abril de 1867 por el astrónomo Wilhelm Tempel. Se hizo mundialmente conocido cuando en 2011 una pequeña nave de la NASA consiguió impactar en él para fotografiarlo de muy cerca.
  5. Wild 2: también conocido por 81P/Wild. Fue descubierto por Paul Wild en 1978. El 2 de enero de 2004 la sonda espacial de la NASA “Stardust” (traducido como polvo de estrella) consiguió recoger partículas de polvo de la cola de este cometa y traerlas a la Tierra para su estudio.

 

 

 

 

Objetivo

Desarrollar un trabajo de investigación que me permita aprender más acerca de los cometas, de su funcionamiento, de sus características y de cómo y porque, estos son considerados como transportadores interestelares de vida. Además de crear interés y curiosidad en el publico acerca del tema.

Justificación

Elegí este proyecto porque el tema de la astronomía me gusta mucho y los cometas me parecen objetos muy apasionantes y la idea de que la vida en la tierra se originó por la materia orgánica que contienen estos cuerpos celestes me pareció muy interesante.

Hipótesis

Si desarrollo un trabajo de divulgación apoyado con material audiovisual atractivo, entonces, será más fácil despertar el interés del público en el tema, además de fomentar el conocimiento y comprensión acerca de los cometas y su función como precursores de la vida en el universo.

Método (materiales y procedimiento)

Material

  • Placas delgadas de madera o cartón.
  • Pinturas de colores.
  • Lamparas de luz negra
  • Cables y conexiones
  • Una lámpara.
  • Carbón en polvo
  • Hielo seco.
  • Un soporte.
  • Bolsas de plástico.

 

Procedimiento:

  • Construir 4 paneles de madera o cartón de 1m x 50cm y 2 de 50cm x 50cm.
  • Recortar en uno de los grandes un hueco de la forma de un ovalo de aproximadamente 10 cm esto funcionará como un visor para ver el interior de la caja.
  • Pintar los paneles de color negro y dibujar temas espaciales como estrellas, galaxias, cometas, soles, etc.
  • Armar la caja con los lados pintados de negro hacia adentro de la misma, dejando un panel suelto para poder abrir y cerrar esta caja.
  • Colocar el hielo seco en el soporte y colocarlo en el centro de la caja.
  • Instalar la iluminación con la luz negra dentro de la caja.
  • Construir el visor para observar lo que pasa dentro de la caja sin dejar entrar la luz.

Por otro lado:

  • Colocar hielo seco triturado, tierra, agua, carbón en polvo dentro de una bolsa de plástico.
  • Compactar
  • Retirar el modelo de cometa de la bolsa de plástico.

 

 

Galería Método

Resultados

Logre construir un cometa ayudándome de materiales simples con hielo seco, tierra carbón y agua.

También construí un modelo que ejemplifica como se ve y cómo se comporta un cometa en el espacio.

Con estos dos modelos puedo mostrar como son los cometas y cómo se compartan durante sus viajes por el universo.

Galería Resultados

Discusión

Es posible entonces, explicar los conceptos de la panspermia gracias a experimentos, inducción y una buena dosis de creatividad,  logrando presentar modelos coherentes, armoniosos y funcionales de la realidad.

Conclusiones

Muchas veces la gente piensa que para entender los temas de ciencia y tecnología hace falta ir a las escuelas o estudiar mucho por su cuenta, pero con la realización de estos modelos logre hacerle llegar a la gente información y conocimientos que tal vez ignoraban a cerca de la formación de la vida en la tierra y del porque los cometas son conocidos como sembradores de vida interplanetaria.

Bibliografía

http://www.astromia.com/astronomia/panspermia.htm

http://www.elmundo.es/ciencia/2016/05/30/574c13e9e5fdea081d8b4612.html

http://www.astroscu.unam.mx/IA/index.php?lang=es

 



Cometas, mensajeros de vida en el universo

Summary

Research Question

Is it possible that certain chemical components, such as some complex organic molecules, formed in outer space and then come to Earth transported in comets to give rise to life on our planet?

Problem approach

Technological advances have allowed us to reach some kites for

investigate its composition. But despite these technological advances and the discovery of certain organic components, we can assure that the origin of life originated in space and came the earth transported by comets and meteorites?

Background

Objective

To develop a research work that allows me to learn more about comets, their functioning, their characteristics and how and why, they are considered as interstellar transporters of life. In addition to creating interest and curiosity in the public about the theme.

Justification

Hypothesis

If I develop an outreach work supported by attractive audiovisual material, then it will be easier to arouse public interest in the subject, as well as to promote knowledge and understanding about comets and their role as forerunners of life in the world. universe

Method (materials and procedure)

Results

Discussion

Conclusions

Bibliography