Cuando la Tierra era todavía muy joven, hace unos 4.000 millones de años, nuestro planeta era un lugar sombrío porque los rayos del Sol eran hasta un 30% más suaves de lo que son ahora. ¿Y por qué? Pues porque el Sol no era más que una jovencísima estrella que comenzaba su camino.
Este hecho habría provocado que el agua de los océanos de la Tierra se congelara, convirtiéndola en un lugar inhóspito. Sin embargo, los registros señalan que no fue así, y el agua líquida y, con ella, la vida, se abrieron camino a pesar de estas desapacibles condiciones.
Es decir, teniendo en cuenta las condiciones de nuestro planeta, y esa energía más reducida del Sol, debería ser imposible que hubiese agua en estado líquido. Pero paradójicamente, el planeta no se encontraba en una edad de hielo que podría haber complicado el desarrollo de la vida. Muy al contrario, se mantuvo lo suficientemente cálido para que esta consiguiera prosperar.
Cómo pudo ser posible es un enigma, aunque diferentes equipos de investigadores han intentado aportar una solución a este problema.
Incluso el famoso astrónomo Carl Sagan se rompió la cabeza sin éxito intentado resolver lo que él y su colega George Mullen, en 1972, formularon lo que bautizaron como «la paradoja del sol débil».
Sagan murió sin poder resolver esta contradicción que muchos científicos han intentado explicar durante décadas.
Antes de seguir con todo esto, quiero aclarar que en las fechas que hablamos no había oxígeno: este surgió más adelante. En realidad, el oxígeno fue un veneno masivo para los organismos establecidos en la Tierra en ese momento (que sufrieron una descomunal super-extinción); aunque claro, cuando los pocos organismos que lo toleraban empezaron a prosperar, se generalizaron las formas de vida basadas en el oxígeno. Todo este apasionante tema os lo explico aquí.
A mediados de 2010, investigadores daneses y norteamericanos hacían pública en la revista Nature la solución que habían encontrado a este contrasentido.
Según explicaban, la primitiva capa de nubes era entonces mucho más delgada que la actual y por eso los rayos del sol permitieron calentar los océanos sin demasiados obstáculos, favoreciendo una temperatura más templada y la aparición de la vida.
¿Misterio resuelto? No precisamente, acabamos de empezar.
Unos pocos meses más tarde, otro grupo de científicos realizó una descripción de cómo eran esas nubes primitivas. Y he aquí la sorpresa: según ellos, no había una fina capa de nubes como se había dicho antes. Su nueva versión decía que la niebla orgánica que envolvía la Tierra era espesa, similar a la que ahora envuelve a Titán, la luna de Saturno. Y afirmaban que esta neblina debió causar un calentamiento de efecto invernadero que evitó que el planeta se congelara permitiendo el surgimiento de la vida.
El metano era la clave para que se ejecutase este modelo climático, pero ¿De dónde salió ese metano? ¿Cómo es que había tanto?
Bien. Antes, los organismos de la Tierra no producían metano, lo que es un contratiempo para esta nueva explicación, así que quizás éste pudo haber sido generado por la liberación de gases durante las numerosas erupciones volcánicas de esa lejana época.
El caso es que tal composición atmosférica e ingredientes primigenios del momento fueron reproducidos en un laboratorio, y el resultado fue la creación de un pequeño grupo de aminoácidos (los bloques de las moléculas orgánicas). Así pues, y pese a sus lagunas, la explicación parecía encajar.
Pero no todo el mundo quedó satisfecho con esta explicación, así que se siguió investigando.
A mediados de 2013, investigadores estadounidenses aportaron una nueva explicación al misterio de cómo la vida pudo desarrollarse en la fría Tierra de hace 3 o 4 mil millones de años.
Todo lo que pudo haber sido necesario para mantener el agua líquida y la vida primitiva en la Tierra en aquel entonces, podrían haber sido unas cantidades atmosféricas razonables de dióxido de carbono (y tal vez, una pizca de metano).
Para llegar a esta conclusión, el equipo utilizó sofisticados modelos climáticos tridimensionales.
Los modelos indicaron que el clima Arcaico pudo haber sido similar al actual, aunque un poco más fresco. Según dijeron, incluso si la Tierra pasó por períodos glaciales en aquel entonces, todavía habría habido una gran cantidad de agua líquida en las regiones ecuatoriales.
El modelo tuvo en cuenta la atmósfera, el océano, la tierra, las nubes y los componentes del hielo marino, además de la radiación que permitió la absorción, emisión y dispersión de la energía solar y un cálculo preciso del efecto invernadero para la atmósfera inusual de la Tierra primitiva, donde no había oxígeno ni ozono, pero sí un montón de CO2 y posiblemente metano.
Con todo esto pensaron que la paradoja no era tan difícil como se pensaba en los últimos 40 años, y que este modelo concordaba con un Tierra temprana lo suficientemente cálida como para albergar vida.
Pero una vez más, no todos los investigadores se dieron por satisfechos...
El último estudio al respecto es de hace unos días, y proporciona otra teoría de por qué no se congeló nuestro planeta (por si no teníamos ya bastantes).
Desde la Universidad de Columbia Británica, afirman que la solución a esta paradoja está en unas «simples» bacterias cuyos descendientes aún viven en la Tierra.
Estos microorganismos tienen características químicas y físicas especiales que, en ausencia total de oxígeno (recordemos que antes todavía no había), les permiten convertir la energía de la luz solar en minerales de hierro oxidado y en biomasa celular. Y, de ahí, en gases de efecto invernadero que mantuvieron la temperatura terrestre para que hubiera agua líquida.
¿Estamos finalmente ante el fin de esta dichosa paradoja?
Bueno, es difícil saberlo. Porque el problema que hay con todas estas teorías es que no existen registros fósiles de biomasa celular en tan tempranas fechas.
Pero lo que parece estar claro, es que la presencia de gases invernadero debió ser muy superior a la actual para permitir que la temperatura permaneciera por encima de los 0ºC. Y todas las explicaciones vistas, han venido a intentar explicar este hecho a su manera.
Bien, esto ha dado mucho que hablar y me he dejado otras explicaciones: como singularidades en la formación de los continentes, que las tormentas solares de antaño propiciaron una temperatura más cálida de lo esperado, que la luna estaba mucho más cerca y por tanto, producía un mayor calentamiento de marea, etc, pero lo dejo aquí.
¿Crees que se ha resuelto finalmente esta paradoja?
¿O todavía faltan cosas por descubrir que pueden cambiar las cosas?
Fuentes:
- [abc.es] Explican la «paradoja del joven Sol débil», el misterio científico que venció a Carl Sagan
- [abc.es] La «paradoja del Sol débil», un misterio más sencillo de lo que parece
- [es.wikipedia.org] Paradoja del Sol joven y débil
- [astrobitacora.com] La paradoja del Sol joven y débil
- [abc.es] Resuelven «la paradoja del sol débil», el misterio científico que venció a Sagan
- [singularidad.wordpress.com] El gas invernadero que resuelve la paradoja del joven Sol débil
- [cienciacebas.wordpress.com] Origen del oxígeno en la atmósfera terrestre: Una necesidad para vivir, una amenaza para los organismos vivos