Una técnica que utiliza gotas de lluvia fosilizadas para resolver como era la presión del aire en la Tierra hace millones de años, se ha utilizado por primera vez por científicos en los EE.UU.. Mediante el análisis de las formas y los tamaños de las huellas de gotas de lluvia en cenizas volcánicas, el equipo ha demostrado que la presión atmosférica en el eón Arcaico era más o menos la misma que en la actualidad. Esto está en contradicción con una teoría popular que asegura que la Tierra se quedó lo suficientemente caliente como para que existiera vida en ese momento.
Hace miles de millones de años, el Sol era aproximadamente un 20% más débil que en la actualidad, porque un átomo de hidrógeno se quema más lentamente antes de su ciclo de fusión. Por tanto, habría habido menos radiación que llegara a la Tierra y la superficie habría estado congelada. Sin embargo, existe una amplia evidencia de agua líquida en aquel tiempo, así como de formas más primitivas de vida, un misterio conocido como la paradoja del Joven Sol Débil.
La mayoría de los científicos coinciden en que la Tierra debe haber sido capaz de retener más calor en el pasado; pero la razón sigue siendo controvertida. Una explicación, propuesta en 2009, es que la presión atmosférica era muchas veces la cifra actual, lo amplificaría la presión, mediante la cual el nitrógeno y el dióxido de carbono se convierten en gases de efecto invernadero más eficientes a presiones más altas.
Para probar esto, el astrobiólogo Sanjoy Som y sus colegas de la Universidad de Washington, en Seattle buscaron de nuevo en los libros de historia. En 1851 el geólogo británico Charles Lyell, propuso que las presiones atmosféricas del pasado podrían ser estimadas mediante el análisis de las marcas hechas por las gotas de lluvia que habrían caído en cenizas volcánicas. Algunas de estas marcas todavía se puede ver hoy y Lyell sugirió que revelaría la velocidad a la que las gotas de lluvia chocaban contra el suelo. Las gotas de lluvia golpean el suelo a velocidad terminal, que se alcanza cuando la gravedad es igual a la resistencia del aire. Debido a que la resistencia del aire depende de la presión atmosférica, la velocidad terminal hace de una gota de agua de un tamaño concreto.
En los siguientes 150 años, sin embargo, nadie había implementado con éxito la idea, hasta ahora. ”Las razones, creo, es que, en primer lugar, las huellas de gotas de lluvia son extremadamente raras”, explica Som. “Creo que fue una combinación de tener excelentes científicos de campo como mis colegas Roger Buick y Harnmeijer Jelte y la sólida base de la mecánica de fluidos de mí mismo y David Catling. Llevar a un lugar común a los dos mundos no es habitual.”
Los investigadores produjeron impresiones de látex de gotas de agua de 2.7 mil millones de años de edad, encontradas en Sudáfrica y realizaron mediciones detalladas mediante láser de las mismas. Se las comparó con gotas de agua que se dejaron caer desde una escalera sobre cenizas volcánicas recientes (algunas de ellas de la erupción de 2010 del volcán islandés Eyjafjallajökull) que se habían endurecido con laca de pelo. Al comparar el tamaño de las impresiones producidas, y suponiendo que las gotas de lluvia que causaron las impresiones prehistóricas eran de un tamaño más o menos típico, estimaron que la presión atmosférica hace 2,7 millones de años era entre un 50 y un 105% la presión actual, lo que excluye la amplificación de presión como una solución a la paradoja del Joven Sol Débil. Incluso si las gotas de lluvia fueran de un tamaño tamaño mucho más grande y jamás registrado (y este tipo de gotas de lluvia es muy raro), aún es cuestionable si la hipótesis sería posible.
“Creo que es un estudio con muy buena pinta”, dice el científico planetario William Cassata de la Universidad de California en Berkeley. ”Creo que será interesante ver si, una vez que otros investigadores vean depósitos similares en otras partes del registro geológico, se puede establecer una tendencia coherente a través del tiempo. Eso nos ayudaría a tener más confianza, en cómo como una limitación singular se ve como algo sólido. “
Si una presión amplificada no es la explicación de la paradoja, la mayoría de los científicos creen que la respuesta es que la atmósfera de la Tierra en el eón contenía grandes cantidades de gases como el metano, que son potentes gases de efecto invernadero a cualquier presión. Som, que ahora trabaja en la rama de exobiología del Centro Ames de Investigación de NASA en California, está interesado en el potencial de la investigación en esta área para ayudar en astrobiología.
Los astrónomos ya han descubierto cientos de planetas orbitando otras estrellas y cree que el descubrimiento de un planeta parecido a la Tierra podría suceder pronto. “La forma en que vamos a explorar este planeta extrasolar es mediante la medición de la composición de la atmósfera, porque la vida es un controlador grande de lo que la atmósfera de un planeta puede contener. Estos resultados podrían ser comparados con lo que sabemos sobre la atmósfera de la Tierra hoy en día y en el pasado, cuando la Tierra era un planeta muy diferente al actual, pero muy vivo en vida microbiana.”
El artículo se publica en la revista Nature
Autor: Tim Wogan
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