martes, 5 de julio de 2016

Otra solución a la paradoja del Sol joven

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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