La idea de que la Tierra joven tenía una atmósfera más espesa resulta ser incorrecta. Una nueva investigación de la Universidad de Washington utiliza burbujas atrapadas en rocas de 2.700 millones de años para mostrar que el aire en ese momento ejercía como máximo la mitad de la presión deatmósfera de hoy.
Los resultados, publicados en línea el 9 de mayo de Geociencias de la naturaleza , invierta la idea comúnmente aceptada de que la Tierra primitiva tenía una atmósfera más espesa para compensar la luz solar más débil. El hallazgo también tiene implicaciones sobre qué gases había en esa atmósfera y cómo funcionaban la biología y el clima en el planeta primitivo.
"Durante mucho tiempo, la gente ha estado pensando que la presión atmosférica podría haber sido más alta en ese entonces, porque el sol era más débil", dijo el autor principal Sanjoy Som, quien hizo el trabajo como parte de su doctorado en Ciencias de la Tierra y el espacio de la Universidad de Washington.. "Nuestro resultado es el contrario de lo que esperábamos".
La idea de usar burbujas atrapadas en la lava fría como un "paleobarómetro" para determinar el peso del aire en la juventud de nuestro planeta se le ocurrió hace décadas al coautor Roger Buick, profesor de Ciencias de la Tierra y el espacio de la Universidad de Washington. Otros habían usado la técnicapara medir la elevación de lavas de unos pocos millones de años. Para cambiar la idea y medir la presión del aire más atrás en el tiempo, los investigadores necesitaban un sitio donde la lava verdaderamente antigua se hubiera formado indiscutiblemente al nivel del mar.
Su sitio de campo en Australia Occidental fue descubierto por el coautor Tim Blake de la Universidad de Australia Occidental. Allí, el río Beasley ha expuesto lava de basalto de 2.700 millones de años. El flujo de lava más bajo tiene "dedos de lava" que excavanen fragmentos vidriosos, lo que demuestra que la lava fundida se sumergió en el agua de mar. El equipo perforó los flujos de lava superpuestos para examinar el tamaño de las burbujas.
Una corriente de roca fundida se enfría rápidamente desde la parte superior e inferior, y las burbujas atrapadas en la parte inferior son más pequeñas que las de la parte superior. La diferencia de tamaño registra la presión del aire que empuja la lava a medida que se enfría, hace 2.700 millones de años.
Las mediciones aproximadas en el campo sugirieron una atmósfera sorprendentemente liviana. Escaneos de rayos X más rigurosos de varios flujos de lava confirmaron el resultado: las burbujas indican que la presión atmosférica en ese momento era menos de la mitad de la actual.
La Tierra hace 2.700 millones de años era el hogar únicamente de microbios unicelulares, la luz solar era aproximadamente una quinta parte más débil y la atmósfera no contenía oxígeno. Pero este hallazgo apunta a que las condiciones son aún más de otro mundo de lo que se pensaba anteriormente. Una atmósfera más ligera podría afectarfuerza del viento y otros patrones climáticos, e incluso alteraría el punto de ebullición de los líquidos.
"Todavía estamos entendiendo la magnitud de esto", dijo Buick. "Nos llevará un tiempo digerir todas las posibles consecuencias". Otra evidencia geológica muestra claramente agua líquida en la Tierra en ese momento, así quela atmósfera primitiva debió contener más gases de efecto invernadero que atrapan el calor, como metano y dióxido de carbono, y menos nitrógeno.
El nuevo estudio es un avance en el trabajo anterior del equipo de la Universidad de Washington sobre "gotas de lluvia fosilizadas" que primero arrojó dudas sobre la idea de una atmósfera antigua mucho más espesa. El resultado también refuerza el hallazgo de Buick en 2015 de que los microbios extraían nitrógeno de la atmósfera de la TierraHace 3 mil millones de años.
"Los niveles de nitrógeno gaseoso han variado a lo largo de la historia de la Tierra, al menos en la historia temprana de la Tierra, en formas en las que la gente ni siquiera había pensado antes", dijo el coautor David Catling, profesor de Ciencias de la Tierra y el espacio de la Universidad de Washington.. "La gente tendrá que reescribir los libros de texto".
A continuación, los investigadores buscarán otras rocas adecuadas para confirmar los hallazgos y aprender cómo la presión atmosférica podría haber variado a lo largo del tiempo.
Si bien las pistas sobre la Tierra primitiva son escasas, aún es más fácil de estudiar que los planetas fuera de nuestro sistema solar, por lo que esto ayudará a comprender las posibles condiciones y la vida en otros planetas donde las atmósferas pueden ser delgadas y libres de oxígeno, como la delTierra primitiva.
Som es director ejecutivo de Blue Marble Space, con sede en Seattle, una organización sin fines de lucro que se centra en la investigación científica espacial interdisciplinaria, la conciencia internacional, la educación científica y la divulgación pública. Actualmente realiza investigaciones sobre astrobiología en el Centro de Investigación Ames de la NASA en California.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Universidad de Washington . Original escrito por Hannah Hickey. Nota: el contenido se puede editar por estilo y longitud.
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