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| La luz del sol se refleja en diminutas partículas de polvo interplanetario, creando la tenue columna de luz brillante que se ve contra las estrellas en esta imagen. Una nueva investigación sugiere que el polvo cósmico podría ser una importante fuente de fósforo para la vida en la Tierra. Crédito: Malcol, CC BY 3.0 |
Cuando la Tierra se formó hace 4.500 millones de años, el fósforo que había probablemente se hundió en el núcleo fundido debido a las distintas propiedades químicas del elemento. Sin embargo, el fósforo es esencial para la vida; se encuentra en el ADN, el ARN y otras moléculas biológicas importantes. Por tanto, es probable que el fósforo que hizo posible la vida llegara a la superficie de la Tierra desde orígenes extraterrestres, y estudios anteriores han sugerido los meteoritos como posibles fuentes.
Ahora, Plane et al. presentan un nuevo análisis que sugiere que partículas extraterrestres mucho más pequeñas, conocidas como polvo cósmico, pueden hacer llegar el fósforo a la atmósfera terrestre, donde una serie de reacciones químicas reempaquetan el elemento en formas biológicamente útiles -a saber, fosfitos y fosfatos metálicos- que acaban depositándose en la superficie de la Tierra.
Al entrar en la atmósfera, la fricción del aire hace que el polvo cósmico sufra un proceso de vaporización y fusión conocido como ablación. La nueva investigación se basa en un trabajo anterior en el que se calentaron fragmentos meteóricos del tamaño del polvo cósmico para simular la ablación y se detectó la liberación de moléculas que contienen fósforo. El modelado computacional de este proceso proporcionó más apoyo para el polvo cósmico como una fuente significativa de fósforo en la superficie de la Tierra.
Los investigadores construyeron una red de reacciones químicas que describen el proceso específico por el que la ablación del polvo cósmico podría producir moléculas de fósforo biológicamente útiles. Para ello, combinaron resultados reales de estudios de laboratorio de reacciones químicas con predicciones teóricas de reacciones que aún no se han estudiado en el laboratorio. A continuación, los investigadores incorporaron la red de reacciones a un modelo climático global.
La red de reacciones y las simulaciones del modelo proporcionan un nuevo apoyo a la ablación del polvo cósmico y a las reacciones químicas posteriores como fuente de formas de fósforo biológicamente útiles. Estas moléculas se incorporan a diminutas partículas de "humo meteórico" que se depositan en la superficie de la Tierra. Los autores sugieren que las partículas podrían ser un suministro significativo y continuo de fósforo para la vida en la Tierra.
Además, los investigadores predicen qué regiones, por año, podrían recibir la mayor cantidad de fósforo aportado por el polvo cósmico, en particular, el norte de las Rocosas, el Himalaya y el sur de los Andes. También predicen que una estrecha capa atmosférica de OPO -una molécula que contiene fósforo- podría rodear la Tierra a 90 kilómetros de su superficie.
Futuras investigaciones podrían confirmar la existencia de la capa prevista. Los investigadores también podrían explorar el posible papel del fósforo suministrado por el polvo cósmico durante el surgimiento de la vida en la Tierra, cuando las cantidades limitadas de fósforo podrían haber limitado la actividad biológica.
Fuentes, créditos y referencias:
John M. C. Plane et al, Phosphorus Chemistry in the Earth's Upper Atmosphere, Journal of Geophysical Research: Space Physics (2021). DOI: 10.1029/2021JA029881
Este artículo se publica por cortesía de Eos, alojado por la Unión Geofísica Americana. Lea el artículo original aquí.