diciembre 05, 2011

Orígenes de la Vida: La atmósfera de la Tierra primitiva fue dominado por el oxígeno rico en compuestos

Los científicos del Centro de Astrobiología de la Nueva York del Instituto Politécnico Rensselaer han usado los más antiguos minerales de la Tierra para reconstruir las condiciones atmosféricas presentes en la Tierra poco después de su nacimiento. Los resultados son la primera evidencia directa de lo que la antigua atmósfera del planeta era como poco después de su formación y desafían directamente años de investigación sobre el tipo de ambiente de las que surgió la vida en el planeta.

Los científicos muestran que la atmósfera de la Tierra a unos 500 millones de años después de su creación no era un baldío lleno de metano como se propuso anteriormente, sino que fue mucho más cerca de las condiciones de nuestra atmósfera actual. Los resultados, en un artículo titulado "El estado de oxidación de los magmas del Hades y sus implicaciones para la atmósfera de la Tierra primitiva", tienen implicaciones para nuestra comprensión de cómo y cuándo comenzó la vida en este planeta y también como podría comenzar la vida en otras partes del universo. La investigación fue financiada por la NASA.

Durante décadas, los científicos creían que la atmósfera de la Tierra primitiva se redujo altamente, lo que significa que la cantidad de oxígeno era muy limitada. Como era pobre en oxígeno, la condiciones de entonces parecían indicar a una atmósfera llena de metano nocivos, monóxido de carbono, sulfuro de hidrógeno y amoníaco. Hasta la fecha, sigue habiendo teorías y estudios ampliamente difundida, que buscan explicar como se desarrollo la vida en la Tierra a partir de una atmósfera con un cóctel mortal de gases.

Ahora, científicos del Rensselaer están poniendo de cabeza estos supuestos sobre la atmósfera terrestre, a la luz de los resultados que demuestran que las condiciones en la Tierra primitiva realmente era una atmósfera dominada por compuestos más ricos en oxígeno los cuales actualmente también se encuentran dentro de nuestra atmósfera actual, incluyendo el agua, el dióxido de carbono y dióxido de azufre, ahora se puede decir con cierta certeza de que muchos de los científicos que estudian los orígenes de la vida en la Tierra, simplemente establecieron criterios equivocados, señalo el Dr. Bruce Watson, Profesor del Instituto de Ciencias de Rensselaer.

El resto de resultados en la teoría generalizada de que la atmósfera de la Tierra se formó por gases liberados por la actividad volcánica hacia la superficie; hoy en día, se entiende tiene que durante los primeros días de la Tierra, el magma que fluía desde lo más profundo de la Tierra contenía gases disueltos, los que se liberaron cuando el magma llega a la superficie, en el aire que lo rodea.

La mayoría de los científicos argumentan que esta desgasificación del magma era la entrada principal a la atmósfera, precisa el prof. Watson. "Para comprender la naturaleza de la atmósfera" en sus inicios, "es necesario determinar que especies de gases se encontraban en los magmas de entonces al llegar a la superficie y entrar en contacto con la atmósfera", o bien estallaba o se detenía en la corteza, donde interactuaba con las rocas, se enfría y cristaliza en una roca sólida. Estos magmas congelados y los elementos que contienen pueden ser hitos en la historia de la Tierra.

Un hito importante es el circón. A diferencia de otros materiales que se destruyen con el tiempo por la erosión y de subducción, algunos circones son tan antiguos como la Tierra misma. Como tal, los circones, literalmente pueden contar la historia entera del planeta, si planteamos las preguntas correctas.

Los científicos trataron de determinar los niveles de oxidación de los magmas que formaron estos antiguos circones para cuantificarlos por primera vez, como se oxidaron los gases en la temprana historia de la Tierra. La comprensión del nivel de oxidación podría significar la diferencia entre el desagradable gas de los pantanos y la mezcla de vapor de agua y dióxido de carbono a la que estamos acostumbrados hoy, de acuerdo con el autor del estudio vereda Dustin, un investigador postdoctoral en el Centro de Astrobiología.

El determinar el estado de oxidación de los magmas que creó el circón, se podría determinar el tipo de gases que eventualmente se abrieron camino en la atmósfera. Para ello Trail, Watson, y su colega, el investigador postdoctoral Nicholas Tailby, han recreado la formación de circones en el laboratorio a diferentes niveles de oxidación. Prácticamente han creado lava en el laboratorio. Este procedimiento llevó a la creación de un indicador de la oxidación que podrían ser comparados con los circones naturales.

Durante este proceso se buscó la concentración de un metal poco común en nuestro planeta llamado cerio en los circones. El cerio es un indicador importante, ya que la oxidación se puede encontrar en dos estados de oxidación, con una más oxidado que la otra. Cuanto mayor sea la concentración de cerio como el tipo más oxidado en el circón, es asimismo el más oxidado de la atmósfera probablemente fue después de su formación.

Las calibraciones revelan una atmósfera con un estado de oxidación muy cercano de las condiciones actuales. Los resultados proporcionan un importante punto de partida para futuras investigaciones sobre los orígenes de la vida en la Tierra.

"Nuestro planeta es el escenario en el que toda la vida se ha jugado", dijo Watson. No podemos ni siquiera empezar a hablar de la vida en la Tierra hasta que sepamos lo que es esta etapa, pues las condiciones de oxígeno fueron de vital importancia debido a la forma en que afectan los tipos de moléculas orgánicas que se pueden formar.

El gas metano y otros homólogos pobres en oxígeno tienen un potencial mucho más biológico para saltar a partir de compuestos inorgánicos que sostienen la vida de aminoácidos y el ADN. Por lo tanto, el Dr. Watson cree que el descubrimiento de su grupo puede revitalizar las teorías de que tal vez los elementos básicos para la vida, no se han formado en la Tierra, sino que provienen de otras partes de la galaxia.

Los resultados no lo indican, pero, van en contra de las teorías existentes sobre el viaje o cambio de la vida anaerobia a los organismos aerobios. Los resultados de cuantificar la naturaleza de las moléculas de gas que contienen carbono, hidrógeno y azufre en la atmósfera, no arrojan luz sobre el incremento mucho más tarde del oxígeno libre en el aire. No era todavía una cantidad significativa de tiempo para que el oxígeno se acumule en la atmósfera a través de mecanismos biológicos, de acuerdo al prof.Trail.

No hay comentarios:

Publicar un comentario