NeoFronteras

Nuevo modelo para el origen de la vida

Área: Biología,Espacio — sábado, 28 de mayo de 2016

Con un nuevo modelo tratan de resolver la paradoja del Sol joven y el origen de la vida en la Tierra.

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Hace 4000 millones de años la Tierra se acababa de formar y se cree que sólo unos 200 millones de años más tarde surgió la vida.

Lo malo es que el Sol en esa época era un 30% menos luminoso de lo que es ahora por lo que no había condiciones para la vida. Con esa luminosidad no podría estar la Tierra tan caliente como para mantener el agua líquida y la vida, a no ser que la concentración de dióxido de carbono fuera muy superior a la actual. De hecho, las pruebas geológicas demuestran que la Tierra no estaba congelada en aquel momento. A esto se le llama la paradoja del Sol joven.

Ahora, un grupo de investigadores de la NASA publica una hipótesis que trata de matar dos pájaros de un tiro: resolver la paradoja del Sol joven y el origen de la vida en la Tierra.

Según estos investigadores el Sol, como cualquier estrella de su tipo a esa edad, sería muy tormentoso. Esta actividad extra habría proporcionado los ingredientes, principalmente nitrógeno reactivo, para la abiogénesis y el clima necesario para la sostenibilidad de la vida recién surgida, pese a que el Sol era más frío entonces.

Según Vladimir Airapetian, con un 70% de la luz que recibe en la actualidad, la Tierra de aquel entonces se habría convertido en una bola de hielo si no hubieran operado otros procesos. Pero se sabe que no era una bola de nieve.

Otro problema es que el nitrógeno presente en la Tierra en aquel entonces era nitrógeno gaseoso inerte, una molécula muy poco reactiva. Pero se necesitaba mucho nitrógeno reactivo para producir las moléculas orgánicas que formaran la vida, como las proteínas o el ADN. Sin embargo, la vida surgió, como todos sabemos.

Se necesitarían procesos muy energéticos para romper estas moléculas y hacer que reaccionaran con otros elementos y así combinarse para formar los bloques moleculares necesarios (bases nitrogenadas, aminoácidos, etc.) para sintetizar el ARN o las proteínas. Este investigador y sus colaboradores proponen que la energía necesaria para este proceso provendría de las cuantiosas partículas cargadas procedentes del Sol generadas durantes las tormentas solares de aquel entonces.

La pista para esta teoría les vino de analizar a las estrellas como el Sol en distintos estadios de su existencia. Por un lado confirman que una estrella como el Sol tiene un brillo más débil cuando es muy joven. Pero, por otro lado, comprobaron que en su infancia se producen fenómenos tormentosos, como las erupciones solares, que son mucho más frecuentes e intensos que los que se dan en el Sol en la actualidad.

Muchas veces las erupciones solares dan lugar a las eyecciones masivas coronales (en la foto, en donde además aparece Venus), que envían ingentes cantidades de materia al espacio. Las super erupciones solares se dan ahora a una media de una por siglo. Se teme que la próxima afecte a los satélites artificiales, a las líneas de alta tensión y a las comunicaciones terrestres. Pero hace 4000 millones de años se producían 10 grandes erupciones de estas al día. Al menos eso es lo que les pasa a las estrellas como el Sol a esa edad, según los datos recopilados por la misión Kepler.

Airapetian y sus colaboradores calculan que esta frecuencia de super erupciones solares produciría una lluvia de partículas cargadas sobre la Tierra que cambiaría la química de la atmósfera terrestre. Aunque el campo magnético proporcionaría cierta protección, era más débil que en la actualidad, y las partículas cargadas entrarían fuertemente por las zonas polares y penetrarían profundamente en la atmósfera, lo que provocaría cambios químicos en ella. Habría auras boreales a latitudes inconcebibles hoy en día.

Las partículas cargadas dividirían el dióxido de carbono en oxígeno y monóxido de carbono y el nitrógeno molecular en nitrógeno atómico. Luego se combinarían entre ellos para formar óxido de nitrógeno (N2O) y cianuro de hidrógeno (HCN) principalmente.

El óxido de nitrógeno es un potente gas de efecto invernadero (unas 300 veces más potente que el dióxido de carbono), por lo que la Tierra no se transformaría en una bola de nieve, habría agua líquida y la vida podría prosperar una vez aparecida.

El cianuro de hidrógeno sería la fuente de nitrógeno reactivo para las moléculas orgánicas, como los aminoácidos, que junto a otros compuestos darían lugar a las moléculas precursoras de la vida. Así que, de este modo, se tendrían las condiciones para la abiogénesis.

Naturalmente, una intensidad excesiva de estas super erupciones o un campo magnético aún más débil habría destruido la atmósfera terrestre. Así que hubo cierto desequilibrio que primó el aporte positivo de este fenómeno, lo que permitió la aparición de la vida y el mantenimiento de las condiciones para que esta prosperarse.

Ahora estos investigadores estudian todos los parámetros involucrados (tipo de estrella, cercanía a la estrella, intensidad de la magnetosfera planetaria, etc) en este modelo que permita delimitar el grado de libertad o probabilidad de que se dé algo así y, por tanto, calcular las posibilidades de que aparezca la vida en la galaxia.

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Fuentes y referencias:
Artículo original
Foto: ESA, NASA/SOHO

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3 Comentarios

  1. Miguel Ángel:

    Una de las incógnitas es cómo de débil era el campo magnético de la Tierra en esas primeras etapas porque, según aquel otro estudio reciente que vimos el campo magnético sería bastante más moderno de lo que pensábamos.
    Pero sin campo magnético las eyecciones solares deberían haber adelgazado la atmósfera haciéndola más fría.

  2. apalankator:

    Veo que no se tiene en cuenta que la Tierra emite calor por las grietas entre placas tectónicas, y en sus inmediaciones se pudo “agarrar” la vida que hubiera surgido independientemente de las condiciones de la radiación solar.
    Además en esa época tan temprana seguramente estas placas eras menores, y el calor interno del planeta también era superior con lo que emitiría más energía, así que la extensión “calefactada” propicia para la vida sería bastante considerable.
    Saludos.

  3. Tomás:

    Tanto la apreciación de Miguel Ángel como la consideración de “apalank.ator” son muy razonables, y habría que añadirles que la esfera recién formada debió de ser un tremendo emisor de gases ardientes.

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