"Extrañas" rocas interactuaron con el agua de mar de la manera correcta para impulsar la existencia de materia biológica
Investigadores de Yale y Caltech tienen una nueva y audaz teoría para explicar cómo se transformó la Tierra desde una ardiente bola de rocas y nubes de dióxido de carbono en un planeta capaz de albergar vida.
La teoría cubre los primeros años de la Tierra e involucra "extrañas" rocas que interactuaron con el agua de mar de la manera correcta para impulsar la existencia de materia biológica.
"Este período es el momento más enigmático en la historia de la Tierra", dijo Jun Korenaga, profesor de ciencias planetarias y de la Tierra en Yale y coautor de un nuevo estudio en la revista Nature. "Presentamos la teoría más completa, con diferencia, para los primeros 500 millones de años de la Tierra".
El primer autor del estudio es Yoshinori Miyazaki, un ex estudiante graduado de Yale que ahora es becario postdoctoral Stanback en Caltech. El estudio se basa en el capítulo final de la tesis en Yale de Miyazaki.
La mayoría de los científicos creen que la Tierra comenzó con una atmósfera muy parecida a la del planeta Venus. Sus cielos estaban llenos de dióxido de carbono, más de 100.000 veces el nivel actual de carbono atmosférico, y la temperatura de la superficie de la Tierra habría superado los 400 grados Fahrenheit.
La vida biológica no habría podido formarse, y mucho menos sobrevivir en tales condiciones, concuerdan los científicos.
"De alguna manera, se tuvo que eliminar una gran cantidad de dióxido de carbono atmosférico", dijo Miyazaki. "Debido a que no se conserva ningún registro de roca de la Tierra primitiva, nos propusimos construir desde cero un modelo teórico para la Tierra primitiva".
Para construir su modelo Miyazaki y Korenaga combinaron aspectos de termodinámica, mecánica de fluidos y física atmosférica. Finalmente, se decidieron por una audaz propuesta: la Tierra primitiva estaba cubierta de rocas que actualmente no existen en la Tierra.
"Estas rocas se habrían enriquecido con un mineral llamado piroxeno, y probablemente tenían un color verdoso oscuro", dijo Miyazaki. "Más importante aún, estaban extremadamente enriquecidas en magnesio, con un nivel de concentración que rara vez se observa en las rocas actuales".
Imagen: Imagen: Ilustración esquemática de cómo se solidifica un océano de magma con la evolución de la atmósfera
Miyazaki dijo que los minerales ricos en magnesio reaccionan con el dióxido de carbono para producir carbonatos, lo que desempeña un papel clave en el secuestro del carbono atmosférico.
Los investigadores sugieren que a medida que la Tierra fundida comenzó a solidificarse, su hidratado y húmedo manto, la capa rocosa de 3.000 kilómetros de espesor del planeta, se contrajo vigorosamente. La combinación de un manto húmedo y piroxenitas con alto contenido de magnesio aceleró drásticamente el proceso de extracción de CO2 de la atmósfera.
De hecho, los investigadores dijeron que la tasa de secuestro de carbono atmosférico habría sido más de 10 veces más rápida de lo que sería posible con un manto de rocas de hoy en día, requiriendo solo 160 millones de años.
"Como bono adicional, estas 'extrañas' rocas en la Tierra primitiva reaccionarían fácilmente con el agua de mar para generar un gran flujo de hidrógeno, que se cree que es esencial para la creación de biomoléculas", dijo Korenaga.
El efecto sería similar a un raro tipo de moderno respiradero hidrotermal de aguas profundas, llamado campo hidrotermal de Lost City (Ciudad Perdida), ubicado en el Océano Atlántico. La producción abiótica de hidrógeno y metano del campo hidrotermal de Lost City lo ha convertido en un lugar privilegiado para investigar el origen de la vida en la Tierra.
"Nuestra teoría tiene el potencial de abordar no solo cómo se volvió habitable la Tierra, sino también por qué surgió la vida en ella", agregó Korenaga.
Artículo científico: A wet heterogeneous mantle creates a habitable world in the Hadean
