La Atmósfera De La Tierra Primitiva Puede Haber Sido La Mitad De Gruesa Como Hoy

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La nueva investigación sugiere que la atmósfera de la tierra primitiva puede haber sido la mitad de gruesa que en la actualidad. Aun así, es probable que el planeta sustentara la vida, dijeron los científicos.

Las burbujas en la antigua lava australiana revelan que la atmósfera de la Tierra primitiva podría haber sido la mitad de gruesa que hoy en día, dicen los científicos.

Los investigadores contradicen la creencia de décadas de que la atmósfera primitiva de la Tierra era espesa y, de ser confirmada, ampliaría la lista de los tipos de planetas capaces de sustentar la vida, dijeron los investigadores en un nuevo estudio. [En fotos: Océano acuoso escondido debajo de la superficie de la Tierra]

Aun así, otros científicos de la Tierra dicen que la afirmación seguramente será controversial.

"Aquí tienes una Tierra joven con una atmósfera completamente diferente a la de hoy y, sin embargo, estaba muy viva", dijo a WordsSideKick.com el autor principal del estudio, Sanjoy Som, director del Instituto de Ciencia del Espacio Marble Azul, en un correo electrónico. En ese momento, hace unos 2.700 millones de años, la Tierra giraba más rápido y su luna recién formada elevaba las mareas mucho más altas que las experiencias actuales de la Tierra, dijo Som. También puede haber estado expuesto a más luz ultravioleta, ya que aún no había una capa de ozono. "[Eso] hace que la Tierra primitiva sea lo más cercano que tenemos a un exoplaneta habitado [un planeta fuera de nuestro sistema solar]", agregó Som.

Mantener la tierra caliente

El estudio es uno de los muchos intentos de resolver la paradoja del "débil sol joven", planteada por primera vez por los astrónomos Carl Sagan y George Mullen en la década de 1970. Bajo esta paradoja, los modelos astrofísicos de la evolución del sol dicen que nuestra estrella anfitriona debería haber sido más débil hace miles de millones de años, tan débil, de hecho, que la Tierra debería haber estado cubierta de glaciares. Algo mantenía a la Tierra más cálida, y estudios recientes apuntaban a una atmósfera de nitrógeno espesa con mayores niveles de vapor de agua, dióxido de carbono, metano y otros gases de efecto invernadero como posibles culpables. [En fotos: las cosas más antiguas del mundo]

Som y David Catling, profesor de ciencias de la tierra y el espacio en la Universidad de Washington, proponen una idea radicalmente diferente: hace 2.700 millones de años, la Tierra tenía una atmósfera delgada que aún era mayormente de nitrógeno y cuya presión era, a lo sumo, simplemente la mitad de la presión actual de la Tierra, equivalente a la presión a unos 17,000 pies (5,180 metros) sobre el nivel del mar.

Una atmósfera más delgada normalmente significaría una Tierra más fría en general, dijeron los investigadores, porque los gases atrapan el calor y más gas atrapa más calor. Pero Som notó que la menor presión en realidad podría haber significado una mayor concentración de gases de efecto invernadero porque, debido a la delgada atmósfera, el agua en esta Tierra primitiva habría hervido más fácilmente.

"Esto aumentaría la cantidad de vapor de agua en el aire, que es el más fuerte de los gases de efecto invernadero", dijo Som. Todo el vapor de agua, junto con más dióxido de carbono y metano, habría mantenido a la Tierra relativamente suave, sugirieron los investigadores.

Burbujas de lava antiguas

La evidencia de un manto de aire tan delgado en la Tierra primitiva provino de rocas antiguas en Australia. Som y su equipo examinaron las burbujas atrapadas en la roca. Las burbujas en la lava (o cualquier otro líquido) son diferentes tamaños dependiendo de la presión del aire circundante. Por lo tanto, medir el volumen de las burbujas puede indicar a los científicos cuál fue la presión del aire cuando el líquido (en este caso, lava) se solidificó. El tamaño de la burbuja que Som y sus colegas encontraron indica que la atmósfera de hace 2.7 billones de años era más delgada.

Las burbujas de gas que se formaron cuando esta lava se enfrió (en la orilla del río Beasley en Australia), hace unos 2.700 millones de años, pueden revelar la presión de la atmósfera antigua. (Las burbujas aparecen como manchas blancas.)

Las burbujas de gas que se formaron cuando esta lava se enfrió (en la orilla del río Beasley en Australia), hace unos 2.700 millones de años, pueden revelar la presión de la atmósfera antigua. (Las burbujas aparecen como manchas blancas.)

Crédito: Sanjoy Som / Universidad de Washington

La lava también tenía "dedos de lava", formas pequeñas en forma de lóbulo, con trozos de vidrio en el fondo. Estos usualmente indican que la roca fundida fluyó hacia la grava húmeda de la playa, una fuerte evidencia de que se formaron a nivel del mar, dijeron los investigadores.

La siguiente pregunta a responder fue cómo se adelgazaba el aire. Justo después de que se formó la Tierra, su atmósfera aún habría sido más espesa de lo que es hoy, dicen los científicos. Esto se debe a que el nitrógeno provenía de varias fuentes, incluso de la propia atmósfera y de la corteza y el manto, que acababan de calentarse por el impacto que formó la luna y liberaría muchos gases. (La cantidad combinada de nitrógeno de los tres permanece aproximadamente igual con el tiempo, la diferencia es en qué forma se encuentra).

Para que se creara esta atmósfera más delgada, algo tenía que sacar el nitrógeno del aire y ponerlo en otro lugar, encerrándolo en compuestos químicos. "Creemos que la biología lo hizo", dijo Som.

Las formas de vida bacterianas que surgieron en la Tierra habrían extraído el nitrógeno del aire y lo habrían combinado con otros elementos para crear nuevos compuestos, como el amonio, dijeron los investigadores. Las formas de vida también lo hacen ahora, excepto que con el oxígeno del aire, las bacterias pueden devolver el nitrógeno a la atmósfera, creando parte del ciclo moderno del nitrógeno.

Esos compuestos, como el amonio (iones NH4), se depositarían en las arcillas en los mares nacientes y se transportarían de regreso a la Tierra cuando las placas tectónicas se deslizaban una debajo de la otra, llevando consigo su nitrógeno, dijo Som.

¿Cómo se hizo más espesa la atmósfera?

Después del Gran Evento de Oxigenación, que ocurrió hace unos 2.500 millones de años, los seres vivos unicelulares comenzaron a emitir oxígeno como desperdicio.

Som postula dos posibles mecanismos responsables de devolver el nitrógeno al aire como un gas en ese momento.Primero, las criaturas que respiran oxígeno liberarían nitrógeno en las reacciones con el oxígeno. (Esto sucede hoy, y el proceso se denomina desnitrificación). Otra posibilidad es que el nitrógeno que se introdujo en el manto de la Tierra a medida que el amonio se descomponía en nitrógeno (N2) nuevamente, permitiendo que los volcanes liberen más de él nuevamente a la atmósfera durante un Período de unos 330 millones de años.

A pesar de una atmósfera posiblemente delgada en la Tierra primitiva, los investigadores encontraron evidencia de vida fotosintética unicelular en la orilla de un gran lago, como se ve en esta estromatolita de 2.700 millones de años de Australia Occidental.

A pesar de una atmósfera posiblemente delgada en la Tierra primitiva, los investigadores encontraron evidencia de vida fotosintética unicelular en la orilla de un gran lago, como se ve en esta estromatolita de 2.700 millones de años de Australia Occidental.

Crédito: Roger Buick / Universidad de Washington

Por lo tanto, cuando la vida estaba emergiendo en la Tierra, podía hacerlo claramente con un rango más amplio de presiones de aire de lo que cualquiera podría pensar, dijo Som. La investigación también apunta a la idea de que la presión del aire en la Tierra podría haber fluctuado mucho más con el tiempo de lo que los científicos habían pensado. También significa que si la vida pudiera llegar hasta aquí con medio ambiente o menos, podría hacerlo en otro lugar.

Vida en otros planetas

Sami Mikhail, profesor asistente de geología en la Universidad de St Andrews en Escocia que no participó en el estudio, dijo que el trabajo será polémico. "Es emocionante porque el resultado parece robusto", dijo Mikhail a WordsSideKick.com. También ha realizado estudios sobre la atmósfera primitiva de la Tierra, y los resultados de esos estudios también apuntan a una atmósfera delgada en la Tierra primitiva. "Si tienen razón, tendremos que repensar lo que sabemos sobre la evolución de la Tierra", dijo. [7 teorías sobre el origen de la vida en la tierra]

Mikhail dijo que el trabajo expande los mundos en los que los científicos creen que la vida podría ser posible.

"Cuando observamos el sistema [de un exoplaneta] con un planeta similar a la Tierra, es posible que encontremos algunos con atmósferas delgadas como esta", dijo. "Esto significa que podrían evolucionar hacia las Tierras" miles de millones de años en el futuro, agregó.

La investigación fue detallada en línea el 9 de mayo en la revista Nature Geoscience.

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La Atmósfera De La Tierra Primitiva Puede Haber Sido La Mitad De Gruesa Como Hoy

FAQ - 💬

❓ ¿Cuál es la diferencia entre la atmósfera primitiva y la actual?

👉 La Tierra primitiva no tenía una atmósfera o agua libre. El planeta estaba demasiado caliente para que los gases y el agua se acumularan. La atmósfera y los océanos que vemos actualmente se desarrollaron con el paso del tiempo. Los gases provenían de erupciones volcánicas y de los cometas.

❓ ¿Cómo se transformo la atmósfera primitiva en la actual?

👉 Tantas emanaciones volcánicas formaron la atmósfera primitiva, que e su mayoría estaba compuesta por vapor de agua, dióxido de carbono, azufre y el nitrógeno. En este punto, el oxígeno era apenas presente y aún no existían los océanos.

❓ ¿Cómo era la Tierra primitiva resumen?

👉 La Tierra, tiene su litosfera dividida en grandes placas, y en los borde de éstas se concentra la actividad sísmica, volcánica y tectónica que ha sido la causante de la formación de las cuencas y las cadenas montañosas.

❓ ¿Cuál es la masa de la atmósfera de la Tierra?

👉 Donde el radio terrestre mide unos 6370 km. Finalmente, multiplicando este volumen por la densidad obtenemos que la masa de la atmósfera es, aproximadamente, igual a 5×1018 kg, es decir, 5 000 000 000 000 000 000 kg, ¡5 millones de millones de millones de kilogramos!

❓ ¿Cómo es la atmósfera actual?

👉 La atmósfera actual está compuesta principalmente por dos gases: Nitrógeno y Oxígeno. Los porcentajes en volumen de los gases que forman nuestra actual atmósfera son: 78 % de Nitrógeno (N2) 21 % de Oxígeno (O2)

❓ ¿Cómo es la composicion de la atmósfera actual?

👉 Actualmente, la atmósfera de la Tierra está compuesta principalmente por nitrógeno (78%) y oxígeno (21%) (este último es indispensable para la mayoría de los seres vivos), pero estos gases son transparentes tanto a la luz visible como a la luz infrarroja, por lo tanto no tienen ningún efecto sobre el clima.


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