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.
