Los elementos de la vida en el espacio

Los elementos de la vida en el espacio: H, C, N, O, y P, y S, y. . . Vladimir Escalante Ramírez Instituto de Radioastronomía y Astrofísica Viernes de astronomía 25 de septiembre, 2020 IRy. A, 25/9/20

¿De qué está hecho el Universo? (versión antigua, 1, 600 AC) • Agua • Tierra • Fuego • Aire • Vacío (la quintaescencia) IRy. A, 25/9/20

Los alquimistas, 1757, Pietro Longhi IRy. A, 25/9/20

Partiendo el agua en hidrógeno y oxígeno IRy. A, 25/9/20

Partiendo el aire IRy. A, 25/9/20

¿Qué es un elemento químico? Substancia que no se puede separar por medios químicos en otras más sencillas IRy. A, 25/9/20

¿Cuántos elementos químicos conocemos? • Hasta la fecha van 118 94 en la naturaleza 24 producidos en laboratorios • ¡Y todavía nos falta saber de qué está hecho el 96 % de la materia en el Universo! IRy. A, 25/9/20

Materia y energía oscuras (quintaescencia del siglo XXI) IRy. A, 25/9/20

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“La tesis de doctorado más brillante alguna vez escrita en astronomía” (1925) Cecilia Payne (1900 -1979) en el Observatorio de Harvard IRy. A, 25/9/20

¿De dónde vienen los elementos químicos? • De la Gran Explosión hace 13, 800 millones de años: Hidrógeno (H) y un poco de Helio (He) • De las estrellas desde entonces: Más helio y todos los demás elementos: Carbono (C), Nitrógeno (N), Oxígeno (O), Azufre (S), Fósforo (P), etc. IRy. A, 25/9/20

Estructura de una estrella IRy. A, 25/9/20

Haciendo Carbono (C) del Helio (He) IRy. A, 25/9/20

Haciendo Nitrógeno (N), Oxígeno (O), etc. C+H → N C + He → O etc. 4 hasta llegar al Fe IRy. A, 25/9/20

El fin de una estrella masiva Post, et al. , 2014, Ap, J. IRy. A, 25/9/20

El fin de una estrella como el Sol Kastner, et al. , 2012, A. J. IRy. A, 25/9/20

Formando estrellas. . . IRy. A, 25/9/20

. . . y planetas NASA/JPL-Caltech IRy. A, 25/9/20

Tipos de planetas IRy. A, 25/9/20

La Tierra IRy. A, 25/9/20

Atmósfera y océanos IRy. A, 25/9/20

Átomos Democritus, Hendrick ter Brugghen, 1628 • Son partículas eternas que siempre se mueven en el vacío • Se juntan y forman cuerpos, sin fusionarse (siempre hay vacío entre ellos), y se vuelven a separar • Sus colisiones, uniones y separaciones al azar producen todos los objetos y sucesos en el Universo. IRy. A, 25/9/20

Átomos moviéndose y reaccionando IRy. A, 25/9/20

Demócrito vs Platón Democritus, 1630, Johannes Paulus Moreelse Platón, s. IV IRy. A, 25/9/20

¿Qué es un átomo? Parte más pequeña en que puede dividirse un elemento sin que pierda sus propieidades químicas IRy. A, 25/9/20

Descubriendo los átomos (ganó Demócrito) • Los átomos siempre forman moléculas en proporciones fijas • El agua siempre está en proporción de 2 partes de H por una de O • El agua oxigenada siempre está en proporción de 2 partes de H por una de O H 2 O 2 IRy. A, 25/9/20

Somos más o menos 60% agua IRy. A, 25/9/20

La zona habitable IRy. A, 25/9/20

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Composición de la primera atmósfera terrestre Dióxido de carbono: CO 2 Nitrógeno: N 2 y tal vez un poco de metano: CH 4 IRy. A, 25/9/20

Formando vida de materia inerte Alexandr Oparin, 1894 -1980 JBS Haldane, 1892 -1964 IRy. A, 25/9/20

Experimento de Miller y Urey (1952) IRy. A, 25/9/20

Aminoácidos IRy. A, 25/9/20

Cadena de aminoácidos IRy. A, 25/9/20

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Aminoácidos extraterrestres Meteorita de Murchinson, Australia, 1969 IRy. A, 25/9/20

Primeras células IRy. A, 25/9/20

Nucleobase de citosina IRy. A, 25/9/20

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Grupo fosfato en el ADN IRy. A, 25/9/20

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Franklin, Wilkins, Watson, Creek y el Nóbel Frankiln, (1920 -1958) Wilkins (1916 -2004) Watson (1928 -) y Creek (1916 -2004) IRy. A, 25/9/20

La fotografía 51 del ADN de Rosalind Franklin y su estudiante Ray Gosling IRy. A, 25/9/20

Venus • Temperatura en la superficie: 464 o. C • Composición de la atmósfera: 97 % CO 2 4 % N 2 IRy. A, 25/9/20

Fosfina en exceso en Venus: ¿microbios? Fosfato vs Fosfina IRy. A, 25/9/20