NeoFronteras

Otra solución a la paradoja del Sol joven

Área: Espacio,Geología — martes, 28 de junio de 2016

Sugieren que el bombardeo de meteoritos pudo permitir que la Tierra no se congelara al poco de formarse por la debilidad del Sol en aquel tiempo.

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Se conoce muy bien la evolución de las estrellas, pues tenemos miles de millones de ejemplos a todas las etapas de sus vidas. Por esta razón sabemos cómo se comportó el Sol en el pasado.

Es aquí donde surge el misterio. Según lo observado y nuestros modelos en estrellas de masa solar, el Sol era de un 20% a un 30% menos brillante al comienzo de la historia geológica de nuestro plantea. Pero, a la vez, las pruebas geológicas demuestran que nuestro mundo no estaba congelado por aquel entonces.

Las condiciones atmosféricas de la Tierra durante los primeros miles de millones de años se conocen muy mal debido a la escasez de pruebas geoquímicas de ese periodo. Sin embargo, los cristales de zircón de las rocas sedimentarias formadas en ese periodo de tiempo demuestran que la Tierra ya poseía océanos de agua líquida.

Se han propuesto varias soluciones a esta paradoja. La tradicional es que la atmósfera de aquel entonces poseía grandes cantidades de dióxido de carbono y metano que proporcionaron el efecto invernadero necesario para evitar la congelación.

Además, sabemos que si hay clima, precipitaciones y mares se da un sistema termostático que mantiene la temperatura de la Tierra a un nivel adecuado. La meteorización retira este gas y este es fijado en las rocas, efecto que es más fuerte conforme sube la temperatura. Por otro lado, los volcanes liberan dióxido de carbono que aumenta la temperatura y saca a la Tierra de los periodos de bola de nieve. Sin embargo, algunos expertos discuten si este efecto volcánico es suficiente como para evitar la congelación de la Tierra en aquel tiempo.

Recientemente un nuevo estudio ponía el énfasis en una mayor actividad de las tormentas solares de aquel tiempo para resolver la paradoja y, de paso, dar una explicación al origen de la vida.

Ahora se publica otra solución a la paradoja en la que entran en juego los meteoritos (no confundir con la meteorización anterior). Se sabe por las pruebas astronómicas dejadas en los cuerpos sin atmósfera (por tanto sin erosión) del Sistema Solar que estos fueron bombardeados en sucesivas oleadas.

En los primeros mil millones de años la Tierra también fue bombardeada por asteroides primordiales (algunos de hasta 100km de diámetro). Un equipo de investigadores de Southwest Research Institute dirigido por Simone Marchi sostiene que este fenómeno fue el que mantuvo la temperatura lo suficientemente alta como para evitar que la Tierra se congelara y que pudieran aparecer la vida, pues sin agua líquida se cree que la vida terrestre no puede aparecer y perpetuarse.

Estos primeros impactos provocaron una destrucción local de tal modo que en esos puntos las condiciones para la vida eran hostiles, pero, a la vez, tuvo efecto beneficiosos para la misma a largo plazo, pues ayudaron a estabilizarla temperatura.

Básicamente, este tipo de impactos liberó grandes cantidades de dióxido de carbono y compuestos de azufre a la atmósfera, lo que aumentó el efecto invernadero.

El modelo creado por estos investigadores sugiere que tras un impacto de este tipo se formaba un lago de lava temporal que iba liberando dióxido de carbono y otros gases (ver ilustración de cabecera). El efecto invernadero provocado por estos gases fue suficiente como para que contrarrestara la escasa insolación y evitara la congelación de los mares de la Tierra. Además, este tipo de fenómenos liberó azufre, que es un elemento necesario para la vida.

Conforme pasaba el tiempo, los impactos se hicieron más escasos y el Sol más luminoso, por lo que la Tierra ya no necesitó de mecanismos externos que elevaran su temperatura y pasó a estar en la zona de habitabilidad.

La zona de habitabilidad es el anillo orbital alrededor de una estrella en donde un planeta puede tener agua líquida. Las órbitas que puede contener no están ni demasiado cerca como para que la temperatura haga hervir el agua de un planeta, ni demasiado lejos como para que se congele.

Desde entonces el Sol se ha ido haciendo más luminoso y la Tierra ya está al borde de la frontera cálida de la zona de habitabilidad. En mil millones de años la Tierra se hará tan caliente que no podrá mantener la vida, aunque se deshaga de las exiguas cantidades de dióxido de carbono que posee y que son necesarias para la realización de la fotosíntesis.

De este modo, atrapada entre la espada y la pared (necesidad de CO2 para la fotosíntesis y de una temperatura baja para que haya agua líquida) la vida se extinguirá de la Tierra para siempre. Algo que ninguno veremos.

Aunque, quizás, no hemos descubierto algún el mecanismo natural que evite ese fin en ese momento y la desaparición de la vida se retrase.

Se puede pensar en una civilización avanzada que desvíe asteroides para usarlos en maniobras de asistencia orbitales que hagan desplazarse a la órbita de la Tierra hacia el exterior. Pero no parece que alguien haya hecho los cálculos pertinentes sobre esas maniobras ni sobre la enorme cantidad de energía necesaria.

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Fuentes y referencias:
Artículo original.
Gráfico: Southwest Research Institute.

Salvo que se exprese lo contrario esta obra está bajo una licencia Creative Commons.
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16 Comentarios

  1. JavierL:

    Sería una solución muy interesante porque podría extrapolarse a otras tierras alrededor de otros soles.

    Y por lo que veo dentro de mil millones de años, más que usar asteroides para alejar la tierra, cobra sentido es colonizar Marte porque si la tierra estará muy caliente Marte tendrá un clima más adecuado para nosotros

  2. Isaak Solavera:

    Creo recordar que los calculos para mover la orbita de la tierra con asteroides fueron hechos por Vsauce.
    Excelente artículo.

  3. Tomás:

    Estimado Isaak:
    Supongo que con maniobras orbitales como dice el artículo, pero ¿de qué índole? ¿Haciendo que pasen cerca por el exterior, o sea, entre Marte y la Tierra?
    Un saludo.

  4. NeoFronteras:

    Esos asteroides tendrían que ser masivos, muy numerosos y pasar muy cerca de la Tierra (con el consiguiente riesgo) para que el efecto se notara. Asumiendo que ello no desestabilizara el sistema Solar, claro.

  5. Tomás:

    … lo cual, siendo muy grandes como dices, Neo, no sería impensable; al menos en su parte interior; o quizá más probable influyendo en el sistema Tierra-Luna.
    Muy preciso y peligroso, habría de ser.

  6. David:

    Pero es una opción muy interesante…

  7. JavierL:

    Viendo la órbita de la tierra como equilibrio entre su fuerza centrífuga y la atracción gravitacional al alejar esa órbita perdemos ese equilibrio y la tierra seguiría su curso hacia fuera del sistema solar.. Tendríamos no solo que alejar su órbita sino también frenarla para compensar

    Lo digo porque agarre un papel y Expresando la fuerza centrífuga en función a la velocidad lineal, (que es la que se mantendría en el caso de alejar la tierra) me queda f=mv^2/r que decrese proporcional a a la distancia mientras que la gravedad decrecería por el cuadrado de la distancia, por lo cual Si aumentamos el radio de la órbita la fuerza de gravedad decrecería en menor módulo que la fuerza centrífuga alejando la tierra cada vez más.

    Analizando el tema es quizás hasta viable alejar la tierra con ese paso de asteroides pero ¿como reducimos su velocidad de rotación?

  8. JavierL:

    Tengo una errata… Era “mayor” módulo

  9. Tomás:

    Sí, ciertamente, la velocidad de traslación decrece proporcionalmente a la distancia, mientras que la fuerza de la gravedad lo hace proporcionalmente al cuadrado de ella. Pues no veo la forma de arreglarlo a no ser que con maniobras exquisitas nos pusiéramos delante de Marte y que este nos frenase lo justito. Muy, muy arriesgado.
    (Al final pones “rotación” por error)
    Un fuerte abrazo.

  10. Tomás:

    Claro que todo el que cae en la sartén saltará fuera de ella, aunque acabe en el fuego que la calienta.

  11. Tomás:

    No sé, no sé. Eso que he puesto en mi 9 sobre Marte, me parece muy exagerado.

  12. NeoFronteras:

    Marte es un plantea sobrevalorado.

    Marte es tan pequeño que vive en una trampa de retroalimentación respecto a su habitabilidad. Ahora está congelado y la vida no es posible. Pero si la temperatura se eleva la atmósfera escapa y la vida tampoco es posible. Simplemente, por cinética de gases, la cola anterior de la distribución de velocidades moleculares es superior a la velocidad de escape de Marte (que es baja).

    Aunque, en teoría, es físicamente posible terraformar Marte (pero económicamente imposible), las nuevas condiciones de habitabilidad durarían muy poco desde el punto de vista geológico.

  13. JavierL:

    Pero aun podríamos tener cúpulas habitables en Marte. Como último recurso si no se ha descubierto el viaje a otras estrellas en mil millones de años (suponiendo que duremos tanto).

    Quizás sea más viable que todo ese poco de asteroides desviados para alejar la tierra.

  14. Manuel Baselga:

    Puestos a sugerir megasoluciones al problema futuro del recalentamiento de la Tierra, más que ese bombardeo con rocas gigantes al más puro estilo bilbaíno (dicho sea con todo mi cariño), me suena bastante más factible, dentro de su inmensidad, ubicar y mantener en órbita entre la Tierra y el Sol, llegado el momento, una gran sombrilla orbital que bloquee parcialmente la radiación solar.

    Y coincido con Neo en que Marte es una birria de planeta que no nos sirve como “alternativa habitacional”.

  15. Tomás:

    Sí. Parece mucha mejor idea la de M. Baselga que, aunque no es nueva, no se nos había ocurrido hasta que él la expuso. Por ello hay que felicitarle. ¿Y por qué no empezar con un ensayo ahora que se nos avecina el calentamiento global? Quizá fuese lo más barato para resolver una parte de nuestros problemas. Porque quedan muchos más: la superpoblación, la degradación de la biosfera, de su diversidad, la acidificación de los mares, etc. Y diría que, con todos ellos, las inacabables guerras con el terrible sufrimiento para quienes las sufren directamente y los menores, pero importantes, para todo el resto de nosotros. Ya sé que esta página no es política, pero la estupidez humana, tan fácil de encandilar, tan sencilla de fanatizar por ambiciosos y corruptos políticos-empresarios -los últimos, corruptores- nos está llevando a que ni siquiera la ciencia y su hija, la tecnología, logren salvarnos. Y ahora que está de actualidad: ¡toma brexit y toma consecuencias de la guerra de Irak! Hay que ser político para alcanzar tal nivel de irresponsabilidad y despropósito; aunque lograsen que su patrimonio haya mejorado. Y perdón por el desvío, que no logro evitar porque me supera la indignación. Otra vez perdón y enhorabuena a Baselga.

  16. Miguel Ángel:

    Irak se ha convertido en la universidad de los terroristas.
    Por lo visto, la falta de solvencia que está mostrando la UE para contener los conflictos de Oriente Medio ha sido uno de los motores que han alimentado el brexit. Pero, si no recuerdo mal, nadie obligó al Reino Unido a participar en la guerra de Irak. Ahora, a algunos no les gustan las consecuencias, se mezcla con algo de propaganda xenófoba, se agita y voilà!, espantada al canto.
    Pero, ¿la UE está siendo incapaz de contener los conflictos de OrienteMedio?…¿y EEUU con su postura ambigua?, ¿y Rusia que parece más encantada que otra cosa?
    Y Donald Trump, también encantado de la vida con el brexit. El cangrejo colorao ha manifestado en unas declaraciones recientes que “Saddan Hussein era malo, muy malo, pero había una cosa que hacía muy bien: matar terroristas”.

    Pues eso, que no ha cambiado la cosa desde el medievo. Ni desde el Paleolítico tampoco.

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