La atmósfera de la Tierra hace 2.700 millones de años era posiblemente más de dos tercios de dióxido de carbono. El descubrimiento se realizó durante un estudio de cómo la atmósfera antigua interactuaba con las partículas de polvo cósmico que caían del cielo.
La atmósfera rica en dióxido de carbono puede haber creado un poderoso efecto invernadero, sugieren los investigadores. Esto podría proporcionar una respuesta a un antiguo misterio conocido como la "Paradoja del Sol Joven y Débil": cómo los océanos podrían permanecer líquidos en la Tierra cuando el sol era aproximadamente un 30% más tenue de lo que es ahora.
Las estimaciones del contenido de dióxido de carbono en la atmósfera hace 2.5-4 mil millones de años varían mucho. “Las estimaciones actuales abarcan aproximadamente tres órdenes de magnitud: de 10 a 1,000 veces más de lo que son ahora”, dice el astrobiólogo Owen Lehmer de la Universidad de Washington en Seattle. Por lo tanto, los científicos intentaron de alguna manera reducir la propagación.
La respuesta provino de 59 micrometeoritos encontrados en piedra caliza de 2.700 millones de años en la región de Pilbara, en el noroeste de Australia. Fueron descritos por primera vez en un estudio de 2016 y siguen siendo los fósiles de meteoritos más antiguos jamás encontrados.
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Pequeños trozos de piedra de hierro y níquel, no más anchos que un cabello humano, atravesaron la atmósfera de la antigua Tierra y cayeron al océano, al fondo del mar. Allí se hundieron lentamente en la piedra caliza.
Durante su corto vuelo y debido a su estado parcialmente fundido, los micrometeoritos entraron en una reacción química con la atmósfera terrestre. El gas atmosférico, ya sea oxígeno o dióxido de carbono, oxida el hierro, captura sus electrones y transforma los minerales originales en otros nuevos.
Basado en análisis químicos de más de una docena de micrometeoritos, un estudio de 2016 mostró capas superiores de la atmósfera sorprendentemente ricas en oxígeno. Es decir, hace 2.700 millones de años, había un 20% de oxígeno, como en la Tierra moderna. Pero los resultados de ese estudio no satisfizo a muchos científicos, dice Lehmer: “Es difícil imaginar una atmósfera como esta. Cualquier atmósfera que vemos en los planetas está bien mezclada.
Por lo tanto, Lehmer y sus colegas realizaron un nuevo estudio y vincularon la oxidación de los meteoritos al dióxido de carbono, no al oxígeno. Ambos gases pueden ser agentes oxidantes, aunque el oxígeno libre reacciona mucho más rápido que el oxígeno unido al CO2. Para probar qué tan bien el dióxido de carbono puede oxidar los micrometeoritos que se mueven rápidamente, el equipo simuló una caída en la atmósfera de unos 15.000 bits de polvo cósmico con un tamaño de 2 a 500 micrones. La concentración de dióxido de carbono varió del 2% al 85% del volumen total.
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Una atmósfera de al menos un 70% de dióxido de carbono podría oxidar los micrometeoritos. Esta conclusión es consistente con otros datos obtenidos durante el análisis de suelos antiguos.
Una composición similar de la atmósfera, e incluso con la adición de metano, podría crear un mundo cálido en el que los océanos no pudieran congelarse, a pesar del frío sol joven.
Kirill Panov
