¿Es posible una vida de átomos de silicio?

El carbono, el elemento del que todos estamos hechos, es la base de la vida tal y como la conocemos. Pero, ¿podría haber otros elementos que pudieran formar la vida? La respuesta puede sorprenderte.

Es bien sabido que el carbono es un elemento muy importante en la química orgánica – tan importante que es la base de toda la vida conocida en la Tierra.

Es bien sabido que el carbono es un elemento muy importante en la química orgánica, tanto que es la base de toda la vida conocida en la Tierra. La capacidad única del carbono de formar muchos tipos diferentes de enlaces con otros átomos, lo que le permite adoptar muchas formas y estructuras diferentes, lo convierte en un elemento especial.

El carbono es un elemento muy especial porque puede adoptar muchas formas y estructuras diferentes, gracias a su estructura electrónica única. Como el carbono contiene cuatro electrones de valencia (tiene dos electrones de la capa externa), las moléculas de carbono puro suelen formar cadenas o anillos. Esta capacidad de formar largas cadenas o anillos permite crear compuestos complejos con interesantes propiedades, como el grafito (que conduce la electricidad) y el diamante (que no conduce la electricidad).

El átomo de carbono tiene cuatro ranuras de enlace, lo que lo hace ideal para construir moléculas complejas con muchos otros átomos.

El átomo de carbono tiene cuatro ranuras de enlace, lo que lo hace ideal para construir moléculas complejas con muchos otros átomos. Los átomos de carbono pueden formar cadenas (como los azúcares glucosa y fructosa) o anillos (como el benceno). De hecho, el carbono está en el corazón de toda la vida en la Tierra. Un neumático de coche contiene más de un millón de átomos de carbono unidos en moléculas de caucho que mantienen el vehículo unido cuando se pasa por encima de los baches de la carretera. Los entramados atómicos de nuestros huesos contienen miles de millones de átomos de carbono cada uno, mientras que nuestros cerebros están formados en gran parte por compuestos orgánicos llamados proteínas que contienen decenas o cientos de miles de moléculas de carbono unidas en largas cadenas.

Si una molécula tiene muchos átomos de carbono, decimos que es una molécula orgánica.

Las moléculas orgánicas son grandes y complejas, y suelen estar formadas por átomos de carbono. Los átomos de carbono pueden formar muchas formas diferentes, como cadenas, anillos y láminas. Esto significa que las moléculas orgánicas tienen muchas opciones de forma.

La vida tal y como la conocemos no podría existir sin las moléculas orgánicas.

Las moléculas orgánicas se basan en el carbono, que es la base de toda la vida en la Tierra. El carbono puede formar muchas formas y estructuras diferentes. Otros elementos también pueden formar moléculas orgánicas. El silicio es uno de esos elementos.

De hecho, se han encontrado átomos de silicio en algunos orgánicos que se han producido en el espacio. Sin embargo, aún no está claro si estos elementos orgánicos podrían utilizarse para formar organismos vivos como los que conocemos aquí en la Tierra, o si otros factores impedirían que esto sucediera sin la ayuda de una fuente de energía externa (como la luz).

El carbono es un elemento especial porque puede formar muchas formas y estructuras diferentes, gracias a su estructura electrónica única.

El carbono es un elemento especial porque puede formar muchas formas y estructuras diferentes, gracias a su estructura electrónica única. Sus cuatro electrones en la capa más externa le dan mucha flexibilidad, por lo que los átomos de carbono pueden formar enlaces con otros elementos para formar largas cadenas, la base de toda la vida en la Tierra. Por ello, el carbono es el cuarto elemento más abundante del universo.

Pero esto nos hizo preguntarnos por otros elementos de la tabla periódica.

La estructura electrónica única del carbono le permite formar enlaces con muchos otros elementos diferentes. Su ángulo de enlace carbono-carbono es tetraédrico, lo que significa que cada uno de sus cuatro enlaces apunta desde el centro en una dirección diferente. Esto le permite formar estructuras de cuatro lados, como el benceno y el diamante, o largas cadenas como las de los hidrocarburos (piense en los combustibles fósiles).

Pero el silicio tiene un número de enlaces similar al del carbono -cuatro- y también son tetraédricos. Entonces, ¿por qué el silicio no puede crear este tipo de moléculas?

¿Podría haber otros elementos similares al carbono, que sean igualmente capaces de construir moléculas grandes y complejas?

  • ¿Podría haber otros elementos similares al carbono que sean igualmente capaces de construir moléculas grandes y complejas?
  • La respuesta es sí, pero sólo en teoría. No hay ninguna posibilidad de encontrar silicio en la misma abundancia que el carbono en la Tierra o en cualquier otro lugar. El silicio tiene cuatro enlaces, lo que significa que es mucho menos estable que el carbono. Pero si se pudiera crear un entorno con muchos átomos de silicio flotando (por ejemplo, en el interior de una estrella), entonces tal vez habría alguna forma de que funcionara.

¿Podría ser el silicio uno de esos elementos?

¿Podría ser el silicio uno de esos elementos?

El silicio es más pequeño que el carbono. El átomo de silicio no tiene cuatro ranuras de enlace como el carbono, por lo que no puede formar grandes moléculas. Además, el silicio es un gas a temperatura ambiente y no puede albergar vida como lo hace el agua. Es poco probable que un organismo basado en el silicio pueda existir en la Tierra, pero ¿qué hay de otros lugares de nuestro sistema solar? Para responder a esta pregunta, tenemos que ver cómo piensan los científicos sobre la vida en otros lugares del universo y lo que supone crear un entorno en el que podríamos encontrarla.

Tiene el mismo número de enlaces que el carbono (cuatro), y se sitúa justo debajo del carbono en la tabla periódica… ¿podría ser posible la vida basada en el silicio?

Echa un vistazo a la tabla periódica. Verás dos columnas: una que contiene el carbono y otros elementos, y otra con el silicio y sus compañeros del grupo 14. El carbono está colocado justo encima del hidrógeno, mientras que el silicio está justo debajo. Esto significa que el carbono tiene cuatro electrones en su capa exterior (1s2 2s2 2p2), mientras que el silicio tiene 14 electrones en su capa exterior (1s22s22p6).

Entonces, ¿por qué no vivimos nuestra vida como átomos de silicio? Bueno, porque no son compatibles con los seres vivos como lo es el carbono, o al menos, todavía no. Pero, ¿podría ocurrir? Hemos pedido a los científicos que estudian estas cosas que opinen sobre si la vida basada en el silicio sería alguna vez posible, o si deberíamos dejar de soñar con sustituir nuestros cuerpos por microchips y empezar a hacer planes para nuestro funeral.

Analicemos el silicio para ver si puede albergar vida.

El silicio es una buena opción para los mundos con vida, porque tiene muchas de las mismas propiedades que el carbono. Es un elemento con cuatro electrones en su capa más externa, por lo que puede formar enlaces con otros elementos y formar moléculas. También tiene una valencia de cuatro, por lo que puede unirse a sí mismo y crear cadenas o anillos. Sin embargo, hay algunas diferencias entre el silicio y el carbono que hacen que la vida basada en el silicio sea menos probable que la vida basada en el carbono en la Tierra.

Por un lado, aunque hay dos formas (alótropos) de silicio -cubos o hexágonos-, ambos son muy estables y no se descomponen fácilmente en otra cosa en condiciones normales, como ocurre con el dióxido de carbono cuando se combina con moléculas de agua para formar ácido carbónico o cuando el metano se expone al oxígeno de nuestra atmósfera (y entonces se oxida en CO2). Esto significa que si tomamos un poco de arena de sílice pura de la playa y la mezclamos con agua de mar en otro planeta como Marte sin ningún tipo de aporte de energía… se quedaría como arena de sílice pura para siempre a menos que algo cambie su entorno de alguna manera (como poner más energía en ella).

El silicio tiene una interesante historia en la Tierra.

Quizá se pregunte: «¿De dónde viene el silicio?». La respuesta a esa pregunta está en la corteza terrestre. Se calcula que el 75% de la corteza terrestre está formada por minerales ricos en sílice, como el cuarzo y el feldespato. El cuarzo constituye el 90 por ciento de toda la arena de la Tierra, mientras que el feldespato constituye el 60 por ciento de todas las rocas. Estos minerales se utilizan en muchas cosas, como la cristalería (incluida la pantalla de tu iPhone), el papel de lija (para desbastar la madera), los utensilios de cocina (para hornear un suflé) e incluso la pasta de dientes (para limpiar tus dientes).

El silicio tiene una interesante historia en la Tierra: fue descubierto por un químico italiano llamado Johan Gottlieb Gahn en 1823, que utilizó hidróxido de potasio mezclado con una solución de carbonato de sodio para extraerlo de los cristales de cuarzo naturales encontrados cerca de Stassfurt, Alemania. Su uso comenzó como componente para la fabricación de vidrio debido a su resistencia a la corrosión por el agua y los ácidos, lo que permitió mejorar la calidad de las ventanas durante su proceso de producción en aquel entonces. Más tarde, tras el fin de la Segunda Guerra Mundial, cuando se desarrolló la microelectrónica, se necesitó un material semiconductor para los transistores, ya que el flujo de corriente sólo se produce dentro de materiales que conducen muy bien la electricidad (como los metales), pero que no permiten ninguna fuga entre otras zonas por las que no debería pasar la corriente, como los aislantes, como el vidrio o las láminas de plástico que cubren los componentes en su interior para que no se produzca un cortocircuito accidental que provoque problemas, como fallos en los ordenadores o que se frían si se exponen demasiado tiempo sin que se tomen medidas de protección adecuadas antes de tocarlos directamente sin que se apliquen medidas de protección de antemano.Aunque el silicio puede formar cadenas en algunas circunstancias, es difícil saber exactamente cómo se comportarían a mayor escala, ya que tienden a romperse con facilidad, lo que hace improbable la formación de estructuras realmente grandes.

Este resultado no es sorprendente, ya que las cadenas de silicio son muy inestables y tienden a romperse con facilidad. Además, las cadenas son muy pequeñas y, por tanto, es poco probable que formen grandes estructuras en la naturaleza, incluso si fueran capaces de actuar como el grafeno.

Conclusión

Entonces, ¿podría ser posible la vida basada en el silicio? La respuesta es «tal vez». Aunque el silicio puede formar cadenas en algunas circunstancias, es difícil saber exactamente cómo se comportarían a mayor escala, ya que tienden a romperse con facilidad (lo que significa que no podrían formar estructuras realmente grandes). Pero no hay que perder la esperanza. Es posible que en el futuro encontremos otros elementos que puedan albergar vida.

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