Las Gotas De Lluvia Fosilizadas Podrían Ayudar A Resolver La Temprana Paradoja De La Tierra

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Las gotas de lluvia fosilizadas y una simulación de computadora en 3d desafían la noción de que la tierra primitiva era mucho más caliente de lo que es hoy.

SAN FRANCISCO - La Tierra joven podría no haber sido una bola de agua caliente hirviendo, sino un planeta un poco más frío que hoy en día con océanos más templados, según dos nuevos estudios.

Los estudios, presentados el lunes (3 de diciembre) aquí en la reunión anual de la American Geophysical Union, pueden arrojar luz sobre la paradoja del tenue sol joven: ¿Por qué, a pesar de que el sol es un 70 por ciento tan brillante como lo es ahora? La Tierra durante el Eón Arcaico (hace unos 2,5 mil millones a 4 mil millones de años) no era una bola de nieve gigante. Más bien, tenía un vasto océano de agua líquida lleno de microbios primitivos, ancestros de los microbios modernos que producen metano y que consumen azufre.

En un estudio, los investigadores analizaron gotas de lluvia fosilizadas que cayeron de los cielos hace unos 2.700 millones de años, descubrir que la atmósfera de la que cayeron no era tan diferente de la actual, lo que sugiere que no tuvo el aumento de varios gases de efecto invernadero que era. Pensé necesario para mantener el planeta caliente.

Otro estudio encontró que los científicos podrían resolver la paradoja porque el joven planeta en realidad no necesitaba estar caliente para soportar el agua líquida. Si modelas la Tierra como una esfera en 3D, incluso con un sol más tenue y una atmósfera no tan diferente a la actual, la Tierra aún podría haber soportado agua líquida alrededor del ecuador, pero no a temperaturas muy altas. [50 hechos asombrosos sobre la tierra]

"Creemos que durante las últimas cuatro décadas, la comunidad ha estado endureciendo la débil paradoja del joven sol", dijo el científico climático Eric T. Wolf, quien realizó la simulación 3D, y agregó que la Tierra primitiva "podría haber sido similar. En temperatura a la Tierra moderna o tal vez un poco más frío ".

Sol débil, ¿Tierra caliente?

A partir de la década de 1960, los científicos utilizaron núcleos oceánicos y otros registros fosilizados para determinar que los océanos de la Tierra alcanzaron los 170 grados Fahrenheit (77 grados centígrados) durante el período Arcaico. Mientras tanto, los científicos realizaron simulaciones por computadora de la Tierra primitiva con un sol tenue y una atmósfera similar a la moderna, simplificando la Tierra a una línea unidimensional, en lugar de una esfera más realista. Eso significó que una temperatura promedio por debajo de la congelación causó que todo el planeta se congelara en sus simulaciones.

Para explicar la débil paradoja del sol, los científicos han propuesto que la atmósfera primitiva de la Tierra estaba llena de cantidades mucho mayores de gases de efecto invernadero, como el dióxido de carbono, que mantenían caliente a la Tierra. La presión aumenta en proporción directa a la cantidad de gas en la atmósfera, lo que dio a los investigadores una forma de probar esta idea.

Para conocer la presión atmosférica (y la temperatura) de la Tierra en sus inicios, Sanjoy Som, un astrobiólogo del Centro de Investigación Ames de la NASA en California, y sus colegas observaron las gotas de lluvia primitivas y fosilizadas que se encuentran en Sudáfrica. Durante una breve y ligera tormenta, las gotas de lluvia cayeron en un antiguo río que estaba cubierto de cenizas volcánicas. Las huellas se conservaron después de que otro velo fino de cenizas las cubriera, inmortalizando las divots en el registro fósil, dijo Som a WordsSideKick.com.

Estas rocas, encontradas en Sudáfrica, muestran 2.700 millones de años de lluvia.

Estas rocas, encontradas en Sudáfrica, muestran 2.700 millones de años de lluvia.

Crédito: Som et al, Nature, 2012.

Para calcular la presión en la atmósfera temprana, los investigadores dejaron caer gotas de agua desde una altura de siete pisos y midieron el tamaño de las impresiones que hicieron en una bandeja de ceniza volcánica del volcán islandés Eyjafjallajökull. Debido a que la velocidad máxima de una gota de lluvia, o la velocidad terminal, depende de la densidad del aire a su alrededor cuando cae a la Tierra, el equipo de Som podría calcular la presión del aire calculando la velocidad a la que las gotas de lluvia de 2.700 millones de años llegan a la superficie..

Llegaron a la conclusión de que la antigua presión atmosférica no era más del doble de lo que es hoy en día, lo que sugiere que la antigua Tierra no podría haber tenido ni el nivel de gases de efecto invernadero como lo habían sugerido otros investigadores. Dado eso, Som dijo: "No creo que tengamos una explicación sólida sobre cómo el planeta se mantuvo caliente". [10 extrañas maneras en que el clima cambió la historia]

Planeta mas fresco

Wolf y sus colegas, mientras tanto, utilizando su simulación por computadora en 3D, encontraron que incluso con niveles de dióxido de carbono atmosféricos más realistas, la Tierra habría estado tan fría como lo fue durante la última era de hielo. Aun así, podría haber soportado bandas más pequeñas alrededor de los polos donde las temperaturas eran más altas y podrían soportar agua líquida.

El equipo también reevaluó la evidencia geológica más antigua que los científicos usaban para inferir la temperatura en la Tierra primitiva, como los núcleos de sedimentos marinos, y encontraron que, para los océanos cercanos a la ebullición, gran parte de esa evidencia era cuestionable.

Por ejemplo, los científicos han utilizado previamente la ausencia de hielo en el registro fósil de esa época como prueba de que la Tierra no tenía hielo, cuando en realidad podría significar que simplemente no hemos encontrado hielo, dijo Wolf. Y la evidencia geológica de las temperaturas cálidas encontradas en las latitudes del norte provino de profundidades oceánicas desconocidas y muy bien puede provenir de más cerca del ecuador; esa evidencia cambió con la ruptura de los continentes y la agitación de los océanos en los 2.8 billones de años desde entonces. Eso significa que los científicos pueden haber estado buscando muestras que son más representativas de las regiones tropicales ecuatoriales y usarlas para inferir la temperatura promedio en la Tierra.

Encontraron que una investigación más moderna apoyaba la noción de una Tierra más templada.

Ese hallazgo puede resolver la débil paradoja del joven sol, dijo Wolf a WordsSideKick.com.

"Esto permitiría que el agua líquida y la vida sobrevivan", dijo Wolf. "Mirándolo desde ese punto de vista, la paradoja deja de convertirse en una paradoja".

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