¿cómo la vida pudo desarrollarse en la fría Tierra
de hace 3.000 millones de años?
La «paradoja del Sol débil»
es una de las mayores incógnitas de la Ciencia desde que fue expuesta
por el famoso astrónomo Carl Sagan hace cuarenta años. Cuando la Tierra
era todavía muy joven, hace unos 3.000 millones de años, los rayos del
Sol apenas alcanzaban su superficie, ya que eran hasta un 30% más suaves
de lo que son ahora. Sin embargo, el planeta no se congeló ni entró en
una temprana edad de hielo que podría haber complicado el desarrollo de
la vida. Muy al contrario, se mantuvo lo suficientemente cálido para que
esta consiguiera arraigarse. Cómo pudo ser posible todavía es un enigma
hoy en día, aunque diferentes equipos de investigadores han intentado
aportar una solución con más o menos éxito. Ahora, científicos de la Universidad de Colorado Boulder creen tener una respuesta y aseguran que el misterio no es tan oscuro y complicado como se creía.
Los de Boulder escriben en la revista Astrobiology
que todo lo que pudo haber sido necesario para mantener el agua líquida
y la vida primitiva en la Tierra durante el eón Arcaico, hace unos
2.800 millones de años, eran cantidades atmosféricas razonables de dióxido de carbono, que se cree que estaban presentes en ese momento, y tal vez una pizca de metano.
Para llegar a esta conclusión, el equipo utilizó por primera vez sofisticados modelos climáticos tridimensionales que
se ejecutaron en el superordenador Janus de la universidad. El proyecto
recurrió 6.000 horas de cálculo, un esfuerzo que para un ordenador
personal requeriría diez años.
CO2 y una pizca de metano
«Nuestros modelos indican que el clima Arcaico pudo haber sido similar a nuestro clima actual,
tal vez un poco más fresco. Incluso si la Tierra pasara por períodos
glaciales en aquel entonces, todavía habría habido una gran cantidad de
agua líquida en las regiones ecuatoriales, al igual que hoy en día»,
afirma Eric Wolf, autor principal de la investigación.
El modelo tiene en cuenta la atmósfera, el océano, la
tierra, las nubes y los componentes del hielo marino, además de la
radiación que permitió la absorción, emisión y dispersión de la energía
solar y un cálculo preciso del efecto invernadero para la atmósfera
inusual de la Tierra primitiva, donde no había oxígeno ni ozono, pero sí
un montón de CO2 y posiblemente metano.
Según Wolf, la solución más simple a la «paradoja del Sol débil» implica el mantenimiento de aproximadamente 20.000 partes por millón (ppm) de gases de efecto invernadero CO2 y 1.000 ppm de metano
en la atmósfera antigua hace unos 2.800 millones de años. Si bien esto
puede parecer mucho en comparación con el actual 400 ppm de CO2 en la
atmósfera, los estudios geológicos de las antiguas muestras de suelo
apoyan la idea de que el CO2 probablemente podría haber sido tan alta
durante ese período de tiempo. El metano se considera por lo menos 20
veces más potente como gas de efecto invernadero que el CO2 y podría
haber jugado un papel importante en el calentamiento de la Tierra
primitiva.
Océanos abiertos
Hay otras razones para creer que el CO2 fue mucho mayor en
el Arcaico, según los investigadores. La superficie continental de la
Tierra era más pequeña entonces, así que había menos erosión de la
tierra y una menor liberación de minerales a los océanos. Como resultado
hubo una transformación más pequeña de CO2 en piedra caliza en el
océano. Del mismo modo, no había plantas con raíces en el Arcaico, que
podrían haber acelerado la erosión de los suelos e indirectamente bajado
la concentración atmosférica de CO2.
Otra solución para lograr un clima habitable pero
ligeramente más fresco en las condiciones del Sol débil es que la
atmósfera arcaica contuviera aproximadamente e 15.000 a 20.000 ppm de
CO2 y no metano. «Incluso si la mitad de la superficie de la Tierra
estaba por debajo de cero y la otra mitad por encima, todavía habría
constituido un planeta habitable, ya que al menos el 50%de los océanos
habría permanecido abiertos», dice Wolf.
Wolf cree que su estudio muestra que la paradoja no es
definitivamente tan difícil como se pensaba en los últimos 40 años y que
su modelo concuerda con un Tierra temprana lo suficientemente cálida
para albergar vida.
(Fuente)
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