Intentan explicar la paradoja que desconcertó a Carl Sagan

En los comienzos de la Tierra, hace unos 4.000 millones de años, los rayos del Sol apenas alcanzaban su superficie, ya que eran un 30% más débiles de lo que son ahora. En esas circunstancias, parece razonable pensar que no podían proporcionar suficiente calor para mantener agua líquida en el terreno, fundamental para la vida tal y como la conocemos. Sin embargo, nuestro mundo no se congeló ni entró en una temprana edad de hielo que podría haber transformado por completo su evolución. Muy al contrario, se mantuvo lo suficientemente cálido para que la vida consiguiera arraigarse. Ese misterio fue bautizado hace cuarenta años por el famoso Carl Sagan como «la paradoja del Sol débil». El astrónomo y divulgador no pudo resolverlo y desde entonces muchas son las hipótesis al respecto, pero la comunidad científica sigue sin encontrar una explicación definitiva.

La última idea para intentar aclarar este enigma ha sido propuesta por el Instituto de Investigación del Sudoeste en Boulder (Colorado, EE.UU.), y plantea que si el problema venía del espacio, quizás la solución también. En los primeros mil millones de años de su historia, la Tierra fue bombardeada por asteroides primordiales, lo que en última instancia pudo haber fomentado la vida en nuestro planeta, en particular para albergar agua líquida, a pesar del tenue Sol.

«Los primeros impactos causaron una destrucción localizada y condiciones hostiles para la vida de forma temporal. Pero, al mismo tiempo, tuvieron un efecto beneficioso a largo plazo en la estabilización de las temperaturas de la superficie y la entrega de los elementos clave para la vida», dice Simone Marchi, autor principal del estudio, que aparece publicado en la revista Earth and Planetary Science.

«Las condiciones atmosféricas y de la superficie durante los primeros mil millones de años de la historia de la Tierra son poco conocidas debido a la escasez de evidencias geológicas y geoquímicas», prosigue Marchi. Sin embargo, los antiguos cristales de circón en rocas sedimentarias proporcionan evidencias de que nuestro planeta tenía océanos líquidos, al menos de forma intermitente, durante este primer período. El equipo creó un nuevo modelo sobre la liberación de gases generados por impactos en la Tierra primitiva, que muestra cómo un efecto invernadero resultante podría haber contrarrestado la débil luz del Sol, suficiente para mantener agua líquida. Los resultados podrían ser clave para entender cómo la vida comenzó en la Tierra a pesar del joven Sol escaso de fuerza y los estragos causados por las colisiones.

Piscinas de lava
Los estudios de otras estrellas, así como los modelos teóricos, han demostrado que los astros similares al Sol comienzan su vida de un 20% a un 30% más débiles en longitudes de onda visibles de lo que el Sol es en la actualidad. La luminosidad aumenta gradualmente con el tiempo. «Hoy en día la Tierra se encuentra en la 'zona Ricitos de Oro' (una órbita alrededor de una estrella llamada así porque es templada, ni muy caliente ni muy fría, como las gachas del cuento infantil), donde puede existir agua líquida en su superficie», apunta Marchi.


La explicación más sencilla para la «paradoja del Sol débil» sería un efecto invernadero masivo, a partir de dióxido de carbono o metano, o ambos. Un trabajo previo ha especulado que la desgasificación volcánica o materiales de impacto vaporizados podrían haber lanzado gases de efecto invernadero a la atmósfera. El equipo de Marchi propone un nuevo mecanismo más eficiente a medida que el planeta fue golpeado por asteroides primordiales -algunos de más de 100 kilómetros de diámetro- impactos que derretirían grandes volúmenes de roca, creando lagos de lava temporales. Estas piscinas de lava podrían haber liberado grandes cantidades de dióxido de carbono a la atmósfera.

«Este bombardeo pesado temprano podría haber sido responsable del gran efecto invernadero necesario para mantener las condiciones más cálidas, que pueden haber sido propicias para el inicio temprano de la vida en la Tierra», dice Marchi. El bombardeo también pudo entregar grandes cantidades de azufre, uno de los elementos más importantes para la vida.



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