Ciencia

Astrónomo puede haber resuelto un misterio fundamental del origen de la vida

Si una llamarada solar masiva golpease la Tierra hoy en día, podría terminar nuestra tecnología y hacernos retroceder a la Edad Media.

Afortunadamente, este tipo de eventos son muy raros. Pero hace cuatro mil millones de años, el clima espacial era extremo – con llamaradas solares de sobra – lo cual era probablemente la norma. Sin embargo, en vez de traer el apocalipsis, esto puede haber dado el puntapié inicial para la vida en la Tierra. La información es de Gizmodo.

Esta es la sorprendente conclusión de un estudio publicado en “Nature Geoscience”, el lunes, día 23, que se basa en un descubrimiento anterior de las estrellas jóvenes y similares al sol, hecho con el telescopio espacial Kepler de la NASA.

Los jóvenes soles, al parecer, son extremadamente eruptivos, liberando cantidades alucinantes de energía en “súper llamaradas solares” que hacen que los eventos de clima espacial más extremos y aparezcan como una llovizna débil.

Ahora Vladimir Airapetian, el director de Ciencia y Exploración de la NASA mostró que nuestro sol fue también activo hace 4 mil millones de años, y podría haber sido ahí cuando pudo haber hecho más habitable la Tierra.

De acuerdo con los modelos astrofísicos, cuando las súper llamaradas solares golpean nuestra atmósfera, comienzan las reacciones químicas que producen gases de efecto invernadero que calientan el clima y otros ingredientes esenciales para la vida.

“La tierra debió haber sido un congelador hace cuatro mil millones de años”, dijo Airapetian a Gizmodo, en referencia a la “paradoja del joven Sol débil” planteada por primera vez por Carl Sagan y George Mullen en 1972.

La paradoja surge cuando Sagan y Mullen se dan cuenta de que la Tierra tenía signos de agua líquida tan pronto como hace 4 mil millones de años, cuando el sol tenía sólo el 70% del brillo que tiene hoy.

“La única forma de explicarlo es que de alguna manera se fue incorporando el efecto invernadero”.

Otro rompecabezas de la tierra temprana es cómo se formó la forma en la primera molécula biológica – ADN, ARN y proteínas -. Al igual que en la actualidad, la atmósfera de la Tierra primitiva se componía principalmente de gas nitrógeno inerte (N2). Mientras que las bacterias especializadas llamadas “fijadoras de nitrógeno” posiblemente descubrieron cómo romper N2 y convertirlo en amoniaco (NH4), la biología inicial no tiene esta capacidad.

Espacio climático

El nuevo estudio ofrece una solución a ambos problemas en base al clima espacial. La investigación se inició hace varios años cuando Airapetian estaba estudiando la actividad magnética de las estrellas en la base de datos de Kepler de la NASA. Se encontró que las estrellas de tipo G (como nuestro Sol) son como dinamita en su juventud, a menudo liberan pulsos de energía equivalente a más de 100 billones de bombas atómicas.

La más potente tormenta solar por la que han pasado los seres humanos, fue la del evento Carrington de 1859, que causó cortes de energía en todo el mundo, no es nada en comparación con lo que sucedió en el comienzo de nuestro planeta.

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Por esto se le ocurrió a Airapetian que él podría utilizar este descubrimiento de la actividad estelar para espiar a la historia temprana de nuestro sistema solar. Se estima que hace 4 mil millones de años, nuestro Sol podría estar en función de la liberación de decenas de súper erupciones en el espacio con unas pocas horas de diferencia.

 “Básicamente, la Tierra estaba bajo ataque estelar en constantes eventos más grandes que lo que ocurrió en Carrington”, explicó el autor.

Prueba matemática

Luego, utilizando modelos numéricos, se demostró que las súper erupciones solares serían lo suficientemente fuertes como para comprimir drásticamente la magnetosfera de la Tierra – el escudo magnético que rodea a nuestro planeta.

No sólo eso, también se ha demostrado que las partículas solares cargadas abrirían un agujero limpio a través de la magnetosfera cerca de los polos de nuestro planeta, entrando en la atmósfera y haciendo que chocasen con nitrógeno, dióxido de carbono y metano.

“Así que ahora tiene estas partículas que interactuaron con las moléculas de la atmósfera y participaron en la creación de nuevas moléculas – como una reacción en cadena“, dijo Airapetian.

Estas interacciones producen óxido nitroso solar atmosférico, un gas de efecto invernadero 300 veces el potencial de calentamiento atmosférico de CO2.

Los modelos sugieren a Airapetian que una cantidad suficiente de óxido nitroso podría haber sido producido para calentar de manera espectacular el planeta. Otro producto de la tormenta solar sin fin, cianuro de hidrógeno (HCN), podría haber fecundado la superficie con nitrógeno necesario para formar los bloques iniciales de la vida.

“La gente ha analizado rayos y caída de meteoritos como formas de iniciar la química de nitrógeno”, dice Ramírez. “Creo que la cosa que más se acerca de este estudio y que nadie había pensado es en mirar a las tormentas solares.”

Moléculas suficientes

Ahora son los biólogos los que deben determinar si la mezcla exacta de moléculas producidas por las erupciones solares súper habría sido suficiente para impulsar la vida, la investigación ya está en marcha.

Eruditos de la Tierra del Instituto de Ciencias de la Vida en Tokio y en otros lugares están utilizando modelos de Airapetian para diseñar nuevos experimentos que simulan las condiciones en la antigua Tierra.

Si los experimentos tienen éxito en producir aminoácidos y bloques de construcción de ARN, este sería un gran paso hacia el apoyo a la idea de que el clima espacial ayudó a iniciar a la vida.

Además de ayudar a armar la historia de nuestro origen, los modelos Airapetian podrían ayudar a comprender el pasado de habitabilidad de Marte, que también parece haber sido mojado hace 4 mil millones de años, aunque todavía reciben menos radiación del joven sol. El estudio también puede tener implicaciones para la vida más allá de nuestro sistema solar.

7 teorías sobre el origen de la vida en la Tierra

Estamos empezando a descubrir lo que constituye la “zona habitable” de una estrella, donde puede haber planetas con océanos de agua líquida.

Sin embargo, la definición actual de la zona habitable sólo tiene en cuenta el brillo de la estrella madre.

Con una información más detallada sobre la actividad explosiva de una estrella, se podría ser capaz de aprender más sobre la química de las atmósferas de exoplanetas y el potencial de surge un fuerte efecto invernadero.

“En última instancia, esto nos informa si la energía de una estrella está disponible en una forma en la que pudiese crear la química para crear biomoléculas”, resumió Airapetian. “Si eso es así, sería un milagro para conseguir la vida.”

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