Vea También
|
| Concepto artístico de la Tierra primitiva. Crédito: NASA |
Es muy probable que la vida surgiera por primera vez en el Eón Hadeico, pero
se sabe poco sobre los factores ambientales que influyeron en la complejidad
de la química. Para comprender el inicio de la abiogénesis, hay que entender
varios factores ecológicos, incluida la dinámica local (atmosférica,
superficial y oceánica) y global (heliosférica) de la Tierra primitiva.
Un nuevo estudio sugiere que los primeros componentes básicos de la vida en la
Tierra pueden haberse formado debido a erupciones de nuestro Sol. Experimentos
químicos demuestran cómo las partículas solares pueden crear aminoácidos y
ácidos carboxílicos, constituyentes fundamentales de las proteínas y la vida
orgánica, al chocar con los gases de la atmósfera primitiva de la Tierra.
Stanley Miller, de la Universidad de Chicago, intentó imitar estas condiciones
primitivas en el laboratorio en 1953. Miller añadió metano, amoníaco, agua e
hidrógeno molecular, gases considerados comunes en la atmósfera primitiva de
la Tierra, a una cámara cerrada y encendió repetidamente una chispa eléctrica
para imitar un relámpago.
Miller y su asesor Harold Urey examinaron el contenido de la cámara una semana
después y descubrieron que se habían desarrollado 20 aminoácidos diferentes.
Fue una gran revelación.
Pero los últimos 70 años han complicado esta interpretación. Buscando fuentes
de energía alternativas, algunos científicos apuntaron a las ondas de choque
de los meteoritos que se aproximaban, mientras que otros apuntaron a la
radiación ultravioleta solar.
Vladimir Airapetian, astrofísico estelar del Centro Goddard de Vuelos
Espaciales de la NASA en Greenbelt (Maryland) y coautor del nuevo artículo,
apuntó a las partículas energéticas de nuestro Sol. Su idea surge tras
observar los datos de la misión Kepler de la NASA.
Un estudio de Airapetian publicado en 2016 afirmaba que el Sol era un 30% más
tenue durante los primeros 100 millones de años de existencia de la Tierra.
Sin embargo, las enormes erupciones conocidas como "superflares" solares -que
ahora solo vemos una vez cada 100 años aproximadamente- se habrían producido
cada 3-10 días. Estas superráfagas lanzan partículas que viajan a una
velocidad cercana a la de la luz, chocan con frecuencia contra nuestra
atmósfera y desencadenan reacciones químicas.
Tras publicar el artículo, el equipo de la Universidad Nacional de Yokohama
(Japón) se puso en contacto con Airapetian.
El Dr. Kobayashi, catedrático de Química, había pasado los últimos 30 años
estudiando la química prebiótica. Intentaba comprender cómo los rayos cósmicos
galácticos -partículas procedentes del exterior de nuestro sistema solar-
podrían haber afectado a la atmósfera de la Tierra primitiva. "La mayoría de
los investigadores ignoran los rayos cósmicos galácticos porque requieren
equipos especializados, como los aceleradores de partículas".
"Tuve la suerte de tener acceso a varios de ellos cerca de nuestras
instalaciones". Pequeños retoques en el montaje experimental de Kobayashi
podrían poner a prueba las ideas de Airapetian".
Airapetian, Kobayashi y sus colaboradores crearon una mezcla de gases parecida
a la atmósfera de la Tierra primitiva tal y como la conocemos hoy. Combinaron
dióxido de carbono, nitrógeno molecular, agua y una cantidad variable de
metano. Dispararon las mezclas de gases con protones o las encendieron con
descargas de chispas (simulando relámpagos), reproduciendo el experimento de
Miller-Urey para comparar.
Las mezclas lanzadas por protones (partículas solares) produjeron niveles
medibles de aminoácidos y ácidos carboxílicos siempre que la fracción de
metano fuera superior al 0,5%. Pero antes de que pudieran desarrollarse
aminoácidos, las descargas de chispas de los rayos necesitaban una
concentración de metano de aproximadamente el 15%.
Airapetian añadió: "E incluso con un 15% de metano, la tasa de producción de
aminoácidos por los rayos es un millón de veces inferior a la de los protones.
Los protones también tendían a producir más ácidos carboxílicos (un precursor
de los aminoácidos) que los encendidos por descargas de chispas."
"En igualdad de condiciones, las partículas solares parecen ser una fuente de
energía más eficaz que los rayos. Pero todo lo demás probablemente no era
igual".
Miller y Urey suponían que los relámpagos eran tan comunes en la época del
"pequeño estanque caliente" como lo son hoy en día. Pero los relámpagos, que
proceden de nubes de tormenta formadas por aire caliente ascendente, habrían
sido más raros bajo un Sol un 30% más tenue.
Según Airapetian, "en condiciones frías nunca hay relámpagos, y la Tierra
primitiva estaba bajo un Sol tenue. Eso no quiere decir que no pudiera
provenir de un rayo, pero los rayos parecen menos probables ahora, y las
partículas solares parecen más probables."
Fuentes, créditos y referencias: