¿Pudieron las tormentas solares contribuir a la vida en la Tierra?

Esta semana se ha publicado en el portal de la NASA un artículo muy interesante a cerca del Sol durante la época primigenia en nuestro sistema solar, y de cómo interactuó con la Tierra a través de las tormentas solares. La naturaleza de esta investigación topa totalmente con nuestro trabajo de campo, y aunque la meteorología espacial actual es muy distinta a la de hace millones de años, tratar de comprender el escenario histórico en su conjunto hacía obligatorio trasladarles todos estos nuevos conocimientos íntegramente tal cual fueron expuestos.

El titular dice así:

» Las tormentas solares pudieron haber sido la llave de la vida en la Tierra «

La adolescencia de nuestro Sol fue tormentosa, y nuevas evidencias muestran que sus tormentas pueden haber sido la clave para la siembra de la vida tal y como la conocemos.

Hace unos 4 millones de años, el Sol brillaba solamente alrededor de tres cuartas partes del brillo que vemos hoy en día, pero su superficie era inestable con erupciones gigantes expulsando enormes cantidades de material solar y radiación hacia el espacio. Estas explosiones solares potentes pudieron haber proporcionado la energía crucial necesaria para calentar la Tierra, a pesar del tibio Sol primigenio. Las erupciones también pueden haber proporcionado la energía necesaria para convertir moléculas simples en las moléculas complejas, tales como ARN y ADN, que eran necesarias para la vida. La investigación fue publicada en la revista Nature Geoscience el 23 de mayo de 2016, por un equipo de científicos de la NASA.

 


* Vídeo subtitulado por GAME. Créditos: NASA/Genna Duberstein

 

La comprensión de lo que era necesario para la vida en nuestro planeta, nos ayuda a condicionarnos al rastrear y guiar la búsqueda de vida en otros planetas. Sin embargo hasta ahora la evolución de la cartografía de la Tierra se ha visto obstaculizada por el simple hecho de que el joven Sol no era lo suficientemente luminoso para calentar la Tierra.

«En aquel entonces, la Tierra recibía sólo el 70% de la energía del Sol que en la actualidad», dijo Vladimir Airapetian, autor principal del artículo y un científico solar en el Centro de Vuelo Espacial Goddard de la NASA en Greenbelt, Maryland. «Eso significa que la Tierra debería haber sido una bola de helado. En su lugar, la evidencia geológica dice que era un globo caliente con agua líquida. A esto le llamamos popularmente <Faint Young Sun Paradox> (La paradoja del joven Sol débil). Nuestra nueva investigación demuestra que las tormentas solares podrían haber sido clave para el calentamiento de la Tierra.»

Los científicos son capaces de reconstruir la historia del Sol mediante la búsqueda de estrellas similares en nuestra galaxia. Mediante la observación de estas estrellas similares al Sol, pueden ponerse de acuerdo en su fase de edad, las estrellas aparecen como una línea de tiempo funcional de cómo evolucionó nuestro propio Sol. Es a partir de este tipo de datos que los científicos saben que el Sol era más débil hace 4 mil millones de años. Dichos estudios también muestran que las estrellas jóvenes con frecuencia producen potentes llamaradas gigantes similares a las fulguraciones que vemos en nuestro propio Sol actual. Tales erupciones suelen ir acompañadas de enormes nubes de material solar, llamadas eyecciones de masa coronal o CME, que viajan por el espacio en cualquier dirección.

La misión Kepler de la NASA encontró estrellas que se asemejan a nuestro Sol por pocos millones de años de diferencia de edad. Los datos de Kepler mostraron muchos ejemplos de lo que se llama «súper» y enormes explosiones solares, tan raras hoy en día que sólo experimentamos una de ellas una vez cada 100 años o más. Sin embargo, los datos de Kepler también muestran que algunas de estas jóvenes estrellas llegaban a producir hasta diez «súper-fulguraciones» al día.

Mientras que nuestro Sol todavía produce llamaradas y CME’s, no son tan frecuentes o intensas. Lo que es más, la Tierra hoy en día tiene un fuerte campo magnético que ayuda a repeler la mayor parte de la energía de tales eventos cósmicos. El ambiente espacial, sin embargo, puede alterar significativamente la burbuja magnética alrededor de nuestro planeta, la magnetosfera, un fenómeno que se conoce como tormentas geomagnéticas, que pueden afectar a las comunicaciones de radio y los satélites en el espacio. También crea auroras a menudo en una zona estrecha cerca de los polos, donde los campos magnéticos de la Tierra se inclinan al acercarse al planeta.

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Nuestra Tierra joven, sin embargo, tenía un campo magnético más débil, con brechas mucho más anchas cerca de los polos.
«Nuestros cálculos muestran que se habrían visto regularmente auroras en latitudes muy bajas como hasta en Carolina del Sur,» dice Airapetian. «Y a medida que las partículas solares bajaron por las líneas de campo magnético, lo habrían golpeado contra las moléculas de nitrógeno abundantes en la atmósfera. Eso cambió la química de la atmósfera resultante, que fue crucial para el resto de la vida en la Tierra.»

La atmósfera de la Tierra primitiva era también diferente de lo que es ahora: El nitrógeno molecular, es decir, dos átomos de nitrógeno unidos entre sí en una molécula, componía el 90% de la atmósfera, (en comparación con sólo el 78% en la actualidad). A medida que las partículas energéticas cayeron sobre estas moléculas de nitrógeno, el impacto los iba dividiendo en átomos de nitrógeno individuales. Ellos, a su vez, chocaron con dióxido de carbono, que se separó dando lugar a moléculas en forma de monóxido de carbono y oxígeno.

El nitrógeno de libre flotación y el oxígeno combinados, forman óxido nitroso, que es un potente gas de efecto invernadero. Cuando se trata de calentamiento de la atmósfera, el óxido nitroso es 300 veces más potente que el dióxido de carbono. Cálculos de los equipos muestran que si la atmósfera primitiva albergaba menos de un uno por ciento de cantidad de óxido nitroso, como lo hizo el dióxido de carbono, sería posible calentar el planeta lo suficiente para que exista agua líquida.

Este flujo constante de partículas solares a la Tierra primitiva, pudo haber hecho algo más que calentar el ambiente, sino que también puede haber proporcionado la energía necesaria para producir los productos químicos complejos. En un planeta disperso de manera uniforme con moléculas simples, se necesita una gran cantidad de energía de entrada para crear los complejos moléculas tales como ARN y ADN que eventualmente sembraron la vida.

mars* Marte no dispone de un campo magnético tan fuerte como la Tierra, por lo que el viento solar «barre» constantemente su superficie impidiendo la vida.

 

Mientras una fuente de energía puede ser crucial para la aparición de vida, en exceso también podría sería un problema. Una cadena constante de erupciones solares que produjesen una lluvia de radiación de partículas puede ser muy perjudicial. Tal avalancha de nubes magnéticas puede desestructurar la atmósfera de un planeta si la magnetosfera es demasiado débil. La comprensión de este tipo de balances ayudan a los científicos a determinar qué tipo de estrellas y qué tipo de planetas podrían ser hospitalarios para la vida.

«Queremos reunir toda esta información: qué tan cerca está un planeta a la estrella, la cantidad de energía produce esa estrella, qué tan fuerte es la magnetosfera del planeta, etc, con el fin de ayudar en la búsqueda de planetas habitables alrededor de estrellas cercanas a la nuestra y en toda la galaxia» dijo William Danchi, investigador principal del proyecto en el Centro Goddard y un co-autor del artículo. «Este trabajo incluye científicos de muchos campos, desde los que estudian el Sol, las estrellas, los planetas, la química y la biología. Trabajando juntos podemos crear una descripción robusta de lo que ocurrió durante los primeros días de nuestro joven planeta y cómo podemos encontrar vida en más lugares.»

→ Fuente de Info:
NASA

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