10/04/2012 - Gotas de lluvia fosilizadas revelan la atmósfera de hace 2.700 millones de años

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Las marcas fosilizadas de gotas de lluvia que cayeron hace 2700 millones de años en Sudáfrica han revelado la composición de la atmósfera terrestre primigenia.

De acuerdo con un nuevo estudio publicado en la revista Nature, la Tierra primigenia tenía una atmósfera similar a la actual, pero con unos niveles mucho mayores de gases invernadero. Los hallazgos en un momento en que la Tierra ya tenía abundante vida microbiana, mejorarán nuestra comprensión de qué tipo de planetas extrasolares podrían dar soporte a la vida.

“Dado que la Tierra joven era un planeta con mucha vida, microbianamente hablando, tener este segundo conjunto de [parámetros] de composición del aire… ayudará a los científicos en la búsqueda de mundos habitables más allá de nuestro Sistema Solar”, dice el autor principal Sanjoy Som, astrobiólogo en la Universidad de Washington en los Estados Unidos.

Sol frío, Tierra caliente

Los científicos se han interesado desde hace mucho por la composición de la antigua atmósfera, debido a que hay pruebas sedimentarias de océanos y ríos hace entre 2000 y 4000 millones de años. A pesar del hecho de que el Sol era aproximadamente un 20% más tenue, lo que significa que la Tierra debería haber estado congelada en esa época.

El calentamiento extra podría haber sido proporcionado por una mayor proporción de gases invernadero en la atmósfera, una atmósfera global más densa o una combinación de ambas, pero los investigadores no pudieron medir la presión y densidad del aire de la vieja atmósfera para calcularlo, comenta Som.

Sin embargo, en 1851, el geólogo británico Charles Lyell sugirió medir las huellas de las gotas de lluvia fosilizadas para estimar la presión del aire. La forma de la impresión de una gota se ve afectada por la densidad y presión del aire a través del que cae, la velocidad de la gota y el material sobre el que cae. Una atmósfera más gruesa disminuye la velocidad de la gota, y hace que la impresión resultante sea menor.

Los investigadores saben que las gotas de lluvia de más de 6,8 milímetros de diámetro se desintegran cuando caen a velocidad terminal, sea cual sea la presión del aire, por lo que las antiguas gotas de lluvia deberían haber tenido aproximadamente el mismo tamaño que las actuales.

Midiendo gotas de lluvia

El equipo de Som midió las huellas dejadas por las gotas de lluvia que cayeron sobre cenizas volcánicas frescas en Sudáfrica hace 2700 millones de años realizando moldes de látex de 955 huellas y usando un escáner por láser 3-D para hacer medidas detalladas. El equipo eligió cenizas fosilizadas para asegurarse de que las huellas no eran simplemente burbujas de aire, como podrían encontrarse en el lodo o arena fosilizadas.

Para la comparación con impresiones actuales, el equipo dejó caer gotas de tamaños específicos sobre ceniza fresca procedente de la erupción de 2010 de Eyjafjallajökull y sobre ceniza erosionada de Hawái, desde una altura de 27 metros de alto de forma que las gotas alcanzasen la velocidad terminal.

Buscando vida

Si las mayores impresiones fósiles se formaron por gotas de lluvia tan grandes como las mayores posibles en la actualidad, entonces la atmósfera no debe haber sido más del doble de densa que la atmósfera moderna. De hecho, dado que las gotas de lluvia más grandes son raras en la actualidad, es probable que el equipo no encontrase las impresiones antiguas más grandes, lo que significa que la atmósfera era probablemente sólo un poco más densa que la actual, dice Som.

Los resultados también descartan temperaturas muy altas en los océanos y altos niveles de dióxido de carbono, apunta Som, por lo que con una atmósfera no mucho más densa que la actual, pero un Sol mucho más frío, el calentamiento de la Tierra primigenia debe haber sido provocado por una acumulación de gases invernadero.

La joven Tierra tenía abundante vida microbiana, por lo que saber que una composición atmosférica muy diferente podía dar soporte a la vida ayudará a los científicos que buscan vida en otros planetas, añade Som.

Bradley Opdyke, paleoclimatólogo de la Universidad Nacional Australiana en Canberra, que no estuvo implicado en el estudio, dice que la idea de usar huellas de gotas fosilizadas fue “divertido y novedoso”, pero plausible. “La idea y la física subyacente al artículo son bastante sólidas”, comenta.

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Fuente Original (Cosmos)

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