Fue sólo una cuestión de 700 millones de años más o menos después de que la Tierra se formara y se enfría y se solidifica su superficie que la vida comenzó a florecer en la Tierra.Todos los estudios sugieren que la vida requiere agua - y sabemos de las rocas de la Tierra que el clima en el pasado distante era lo suficientemente caliente para el agua líquida esté presente. Pero ahí reside un misterio.
El joven Sol emite sólo el 70% de la radiación que emite hoy en día, por lo que es poco probable que podría haber calentado la Tierra lo suficiente para que exista agua líquida en la superficie. Pero ahora una nueva investigación , publicada en la revista Nature Geoscience, sugiere que el sol debe haber sido mucho más activo de lo que se pensaba anteriormente. El trabajo tiene importantes implicaciones para las teorías sobre la producción de las moléculas simples necesarios para la vida en la Tierra - y más allá.
El enigma de cómo podría existir agua en la superficie de la Tierra en un momento tan temprano es denominado la paradoja del joven Sol débil y se ha debatido durante más de 40 años. Ha habido muchas soluciones diferentes propuestas, pero todos ellos requieren niveles significativos de gases de efecto invernadero estén disponibles en la atmósfera primitiva. Sin embargo, esto no es totalmente coherente con lo que se ha observado en el registro geológico. Por ejemplo, el nivel de dióxido de carbono (CO 2 ) en la atmósfera requerida para mejorar temperaturas de la superficie es mayor que parece haber estado presente con base en la evidencia de los suelos fósiles. No obstante, en el supuesto de que estos gases están presentes, los investigadores han desarrollado una serie demodelos computacionales que expondrá cómo la química atmosférica en el momento podría haber ayudado a la vida pedal de arranque.
Pero la nueva investigación ha ido haciendo esto el modelado de una manera diferente cambiando la hipótesis de partida sobre la actividad del sol. El sol se considera generalmente ser bastante similar a como lo es hoy, aparte de tener un flujo de calor ligeramente inferior. Pero el nuevo estudio utilizó datos de la misión exoplaneta Kepler-caza , que también ha estado grabando la actividad de los diferentes tipos de estrellas, para saber que esto probablemente no era el caso.
De hecho, el número y la frecuencia de las erupciones solares de jóvenes estrellas como el Sol visto por Kepler indican que nuestro sol recién formado debe haber sido mucho más activo que se pensaba. Aunque generalmente se irradia a aproximadamente el 70% de su nivel actual, el sol temprano habría sido objeto de frecuentes erupciones solares y violentos o eyecciones de masa coronal (CME). Durante un evento de este tipo, existe la posibilidad de que las partículas energéticas emitidas por el sol al poder a través del campo magnético que normalmente protege a la Tierra .
Aunque sólo se ha registrado un tal evento en los últimos 30 años , los investigadores calcularon que el sol joven puede haber producido al menos una CME por día que estaba en dirección a la Tierra. Esto significa que la cantidad de energía vertida en la atmósfera de la Tierra habría sido suficiente para alimentar a toda una serie de reacciones químicas.
El cóctel de Vida
Está ampliamente aceptado que la atmósfera en el momento - como lo es ahora - fue dominada por el nitrógeno. El flujo mejorado de las partículas energéticas del Sol sería dividir la molécula de nitrógeno relativamente no reactivo en dos átomos de nitrógeno altamente reactivas. Estos podrían entonces pasar a reaccionar con casi cualquier molécula propuso ser a principios del ambiente - incluyendo monóxido de carbono (CO), dióxido de carbono (CO 2 ), agua (H 2 O), el metano (CH 4 ), amoniaco (NH 3 ) y otros.
Los productos finales de muchos de estos caminos de reacción son cycanide de hidrógeno (HCN) y óxido nitroso (N 2 O). Este último, también conocido como gas de la risa, es un potente gas de efecto invernadero - importante para permitir que exista agua líquida. El primero, cycanide hidrógeno, es una molécula de precursor clave para la formación de aminoácidos.
De esta manera, la investigación resuelve los problemas de mantenimiento de la temperatura de la superficie de la Tierra, y la producción de una materia prima biológicamente significativo para la vida en la Tierra al mismo tiempo. Los autores van a sugerir que una lluvia de otras moléculas que llevan nitrógeno sobre la superficie también proporcionaría fertilizante para un nuevo biología.
El resultado es emocionante y definitivamente un caso de resolver dos problemas para el precio de uno - con la ventaja de que sea aplicable a algunos de los exoplanetas siendo descubierto por el telescopio espacial Kepler .
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