Por qué la joven Tierra no se congeló

En la historia inicial de la Tierra, nuestro Sistema Solar era un lugar muy diferente. Cuando el Sol era muy joven, era más débil y proporcionaba menos calor a la Tierra. No obstante, incluso en estos gélidos inicios, la superficie de la Tierra estaba libre de hielo.

Durante años, los científicos han propuesto teorías para este “problema del joven Sol débil”.

La mayoría de estas teorías se basan en la idea de que la joven Tierra debía haber tenido unas cantidades extremadamente altas de gases invernadero como el dióxido de carbono (CO2) en la atmósfera para calentar el planeta. De acuerdo con un equipo de científicos alemanes, las pruebas geológicas del CO2 atmosférico parece indicar que los niveles eran “demasiado bajos para mantener la superficie descongelada”. No obstante, su nuevo estudio puede proporcionar una nueva respuesta al problema.

El estudio, bajo el liderazgo de Philip von Paris del Instituto de Investigación Planetaria en el Centro Alemán para Viaje Aéreo y Espacial en Berlín, fue publicado recientemente en la revista Planetary and Space Science.

Problema clásico

De acuerdo con el registro geológico de la Tierra, el agua líquida estaba presente en la superficie de la Tierra tan al principio como hace 3700 millones de años (la propia Tierra se piensa que tiene aproximadamente 4500 millones de años). Esto significa que la temperatura media de la joven Tierra, hace 3700 millones de años, debía estar por encima del punto de congelación. Los científicos no están seguros de cómo de caliente estaba la Tierra, pero se acepta generalmente que el planeta ha estado libre de hielo la mayor parte de su historia.

No obstante, observando estrellas similares al Sol de distintas edades en todo el universo, los astrónomos creen que la luminosidad del Sol hace 3700 millones de años era significativamente menor que hoy. Si la atmósfera de la joven Tierra fuese la misma que ahora, no habría suficiente luz solar para calentar el planeta. Las temperaturas habría estado muy por debajo del punto de congelación hasta hace 2000 millones de años.

La mayor parte de las respuestas propuestas al “problema del joven Sol débil” implican algún grado de calentamiento invernadero en la joven Tierra para mantenerse por encima del punto de congelación. De hecho, muchos científicos creen que el calentamiento de la Tierra tuvo lugar a niveles mucho mayores de los que vemos hoy debido a la presencia de gases como el dióxido de carbono (CO2), metano, etano o amoniaco. Sin embargo, existen muchas incertidumbres alrededor de si estos gases pudieron haber estado presentes en la joven Tierra.

Impacto de asteroides

El nuevo estudio del equipo alemán está ahora provocando que los científicos reconsideren el papel del CO2 en el calentamiento de la joven Tierra.

Aplicaron un nuevo modelo a la atmósfera a la joven Tierra que incluye información actualizada sobre cómo la radiación podría haberse absorbido para causar el calentamiento. El estudio también incluye parámetros importantes sobre el albedo de superficie (cuánta luz es reflejada desde la superficie del planeta) y la humedad de la atmósfera.

El nuevo modelo se usó para examinar puntos interesantes en la historia de la Tierra, tal como el final de un periodo frecuente de impactos conocido como el Bombardeo Pesado Tardío (hace 3800 millones de años), las primeras evidencias de producción de oxígeno por las cianobacterias (hace 2900 millones de años) y el primer evento de oxidación conocido (hace 2000 millones de años).

Un aliento cálido

“Las simulaciones de nuestro nuevo modelo sugieren que la cantidad de CO2 necesario para mantener la superficie de la joven Tierra descongelada es significativamente menor de lo que se pensaba anteriormente”, afirman los autores en su artículo. De hecho, la cantidad de CO2 podría ser 10 veces menor que en lo indicado en estudios previos.

El modelo mostró que una presión parcial de sólo 2,9 milibares de CO2 habría sido necesaria durante el final del periodo Arqueano y principio del Proterozoico para lograr temperaturas de superficie por encima de la congelación. Este resultado, aunque contrario a estudios anteriores, concuerda con los datos geológicos. Para este periodo de tiempo, desaparecen las contradicciones del “problema del joven Sol débil”.

El resultado mejora nuestra comprensión de cómo el dióxido de carbono de la atmósfera puede afectar a la temperatura global de la Tierra.

Actualmente, los niveles de dióxido de carbono en la Tierra se están incrementando, principalmente como resultado de las actividades humanas. Este incremento es una de las causas más importantes del cambio climático en la Tierra. Comprender cómo el dióxido de carbono afectó al clima antiguo podría proporcionar pruebas del futuro clima y biosfera global de la Tierra.


Autor: Aaron L. Gronstal
Fecha Original: 4 de septiembre de 2008
Enlace Original

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Comments (10)

  1. Leviatán

    Pregunto, ¿ deberían considerarse otros factores, y no sólo la composición de la atmósfera ?

    Un ejemplo podría ser la tectónica de placas, donde las corrientes de convección que se generan en el interior del planeta liberan una parte de la fuente de calor que es el núcleo terrestre.
    http://es.wikipedia.org/wiki/Tect%C3%B3nica_de_placas

    Otra idea que pudiera considerarse es que dada la tenue atmófera que debía existir, los rayos UV del Sol podrían atravesar más fácilmente esa defensa e incidir en el agua líquida existente , generando un constante flujo de vapor de agua en la atmosfera – y quizá la disociación del agua contribuyendo así al aumento de oxigeno atmosferico – y creando el mismo efecto invernadero.

    En definitiva, lo que quiero decir es que la Tierra no se congeló por un motivo concreto, más bien debió ser por toda una serie de causas, cada una con su importancia relativa.

    saludos

  2. El tema de la tectónica no lo veo muy claro. Estamos hablando de una época temprana en la historia de la Tierra, pero entiendo que suficientemente avanzada como para tener una corteza sólida simila a la actual, por lo que entiendo que el flujo de calor no sería muy distinto al de ahora.

    Respecto a distintos motivos estoy de acuerdo, yo entiendo este tipo de estudios siempre como una aproximación a la causa más probable o de mayor peso, pero no la única.

  3. Leviatán

    ¿ Tu crees ? date cuenta de que la tectónica de placas sólo existe actualmente – que se conozca – en la Tierra, de entre todos los cuerpos del sistema solar. Eso debe ser sin duda un factor diferenciador a considerar, entre otros, claro.

    He encontrado un artículo donde se especula con esto precisamente, que seguro que lo has leído, comparando la evolución de la Tierra con Venus en términos geológicos. Yo entiendo que la cantidad de agua en uno y otro marcó la diferencia

    http://www.universetoday.com/2008/04/02/venus-variable-evolution/

  4. Que la tectónica es una elemento diferenciador respecto a otros cuerpos del Sistema Solar es innegable, y que es importante para el desarrollo evolutivo, parece también claro, pero no es lo que estamos debatiendo aquí.

    ¿Genera, o generó, la tectónica un calor tan considerable como para aumentar la temperatura la la Tierra de forma consideradable y mantener el agua en estado líquido?

    En mi opinión, sin ser un factor a ser excluir, no me parece que sea el dominante. Como se apunta en el artículo, y en tu primer post, factores como el albedo, la absorción de radiación y una atmósfera de composición distinta, deben ser más resposables que la tectónica.

    De hecho, lo que apunta el artículo que envías (que no traduje por falta de tiempo, pero es interesante) es que el hecho de una carencia de tectónica impidió una evolución biológica, pero no que fuese un factor a tener en cuenta en el efecto invernadero desbocado en Venus.

  5. Leviatán

    uhmm … tienes razón, me has convencido, y además me he ido del tema … :-)

    un saludo

  6. aldato

    No creo en el “cambio climático”, soy muuu esceptico respecto a todo ese festival, será en todo caso un cambio químico, para el cuál no sabemos aún si la propia tierra puede tener una autorregulación… matándonos a todos los seres “pensantes” en primer lugar, por poner un ejemplo.(qué trágiko ke ma salío esto) sorry.

  7. Iván

    Aldato, no es cuestion de creer, leete los informes acerca de esto, pregunta o investiga lo que no entiendas, pero no llames festival a algo tan claro para aquellos con unos minimos conocimientos.

    Aburre ya ignorantes sobre el tema que sueltan la chorrada de “yo no creo”, esto no es cuestion de creencias, es ciencia, datos frios, que se intenta interpretar lo mejor posible a la luz de nuestros conocimientos, varios miles de cientificos apoyan esto y solo seguiis a 4 que dicen que nanai, sin investigar si son pagados o no como ya hay casos, si son cientificos siquiera, su nivel de credibilidad, etc.

    ¿Un cambio quimico?, ¿sabes siquiera lo que estas diciendo?.

  8. Manlio E. Wydler

    El calor interno de los planetas va en disminución, desde su formación. sea del origen que sea, hace 3500 millones de años, la tierra tendría el calor interno mucho más cerca de la “piel”. Para mi es el factor importante y las nuevas series de “The History Channel”, dan esas ideas como ciertas.
    El “caldo” de la vida, no hubiera evolucionado en lugares helados o lo hubiera hecho tan lentamente que podríamos estar todavía en los primeros tiempos de las cianofíceas.

  9. john jairo barbosa

    pues creo que la tierra evito su congelamiento por el desorden que avía,,, co2 demás gases que cubrían la tierra, un efecto invernadero

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