Risolto il Paradosso del Giovane Sole Pallido?


una spessa nebbia simile a quella di Titano potrebbe aver coperto la Terra diversi miliardi di anni fa, proteggendo la vita appena emersa sul pianeta dai raggi UV che la danneggiavano. Credito: NASA/JPL/SSI

I modelli dell'evoluzione del Sole indicano che un tempo era il 30% meno luminoso, proprio durante l'inizio della Terra. Ma, in qualche modo la superficie della Terra era comunque rimasta abbastanza calda da far emergere la vita primordiale. Un nuovo studio, insieme ad uno sguardo attento alla luna di Saturno, Titano, hanno fornito importanti indizi riguardo a come il Sole potrebbe aver mantenuto comunque la giovane Terra abbastanza calda. Gli scienziati dicono che una spessa nebbia organica che avvolgeva la Terra diversi miliardi di anni fa potrebbe essere stata molto simile a quella che adesso copre Titano, e avrebbe protetto la vita sulla Terra dai danni dei raggi UV, mentre allo stesso tempo riscaldava il pianeta.

Eric Wolf, dell'Università di Colorado insieme al suo team pensano che una nebbia primordiale composta principalmente da metano e azoto, questi ultimi,sottoprodotti della reazione dell'atmosfera con la luce. Se le particelle unite tra loro in strutture più grandi e complesse, in arrangiamenti conosciuti come una distribuzione frattale per grandezza, allora le particelle più piccole interagirebbero con le radiazioni e onde corte. Non solo quindi la nebbia proteggerebbe la Terra dalla luce UV, ma avrebbe permesso ai gas come l'ammoniaca di crescere, causando un effetto sera che avrebbe riscaldato il giovane pianeta, aiutando cosi a evitare una totale glaciazione.

Altri ricercatori,tra cui anche Carl Sagan, avevano proposto altre possibili soluzioni per questo paradosso del Giovane Sole Pallido, in cui in genere si immaginava un atmosfera con potentissimi gas sera che avrebbe aiutato a insulare la Terra. Ma il problema con questa tesi è sempre stato che mentre questi gas proposti avrebbero in effetti protetto la superficie dalle radiazioni, non avrebbero riscaldato la Terra abbastanza perché si venisse a formare la vita.

"Dato che i modelli climatici per la giovane Terra mostrano che non poteva essere riscaldata da un atmosfera con diossido di carbonio a livelli cosi bassi, altri gas sera dovevano essere coinvolti," ha spiegato Wolf. "Pensiamo che la spiegazione più logica sia il metano, che potrebbe essere stato pompato nell'atmosfera da prime forme di vita che lo stavano metabolizzando."

Simulazioni in laboratorio hanno aiutato i ricercatori a concludere che la Nebbia della Giovane Terra, era principalmente composta da "catene" irregolari di particelle aggregati di grandi grandezze geometriche, simili alle forme dei aerosol che popolano la fitta atmosfera di Titano. L'arrivo della sonda Cassini a Saturno nel 2004, ha permesso agli scienziati di studiare Titano, l'unica luna nel Sistema Solare che ha sia una densa atmosfera che liquido sulla superficie.

Durante il periodo Archeano non esisteva uno strato di ozono nell'atmosfera della Terra per proteggere la vita sul pianeta, ha spiegato Wolf. "La copertura anti UV data dalla nebbia di metano sopra la Terra che stiamo suggerendo non solo proteggerebbe la Terra,ma proteggerebbe i gas atmosferici sotto di essa, inclusi potenti gas per l'effetto sera come l'ammoniaca, che avrebbe giocato un importante ruolo nel tenere la Terra calda."

Cassini osserva l'atmosfera di Titano, e osserva una complessissima stratificazione e composizione

I ricercatori hanno stimato che c'erano circa 100 milioni di tonnellate di "nebbia di metano" prodotti annualmente nell'atmosfera della giovane Terra durante questo periodo. "Se questo fosse il caso, l'atmosfera avrebbe letteralmente gocciolato i materiali organici nei oceani,fornendo la manna celeste per la nascita della vita stessa."ha spiegato Brian Toon, anche lui membro del team e dell'Università di Colorado.

"Il metano è la chiave per far si che questo modello climatico funzioni, quindi uno dei nostri obiettivi adesso è quello di capire esattamente come e dove abbia potuto avere origine."spiega Toon. Se i primi organismi terrestri non avevano prodotto il metano, potrebbe essere stato generato dal rilascio di gas durante le eruzioni vulcaniche, prima o dopo la comparsa della vita- un ipotesi che richiederà ulteriori studi.

Questo nuovo studio probabilmente riaccenderà l'interesse nei controversi esperimenti dei scienziati Stanley Miller e Harold Urey, nei anni '50, in cui il metano, l'ammoniaca,l'azoto e l'acqua furono combinati un un tubo. Dopo che Miller e Urey fecero passare la corrente elettrica in mezzo a questi componenti chimici per simulare gli effetti dei fulmini o radiazione UV, il risultato fu la creazione di una "pozza" di amino acidi, i mattoni fondamentali per costruire la vita.

"Abbiamo ancora tantissimo lavoro da fare per riuscire ad affinare la nostra visione della giovane Terra," conclude Wolf, "ma pensiamo che questa ricerca riesca finalmente a risolvere un numero di problemi associati alla nebbia che esisteva sopra la Terra e che probabilmente ha giocato un importante ruolo nel scatenare o almeno sopportare le primissime forme di vita sul pianeta."

Se guardato dallo spazio, probabilmente la Terra sarebbe come Titano adesso all'incirca, coperto da una foschia rossastra che avrebbe reso difficile intravedere la superficie, e gli oceani sarebbero probabilmente di color verdastro, colore causato dal ferro che si dissolveva nell'acqua. Insomma sicuramente non si trattava di un pianeta azzurro.

http://www.eurekalert.org/pub_releases/2010-06/uoca-eeh060210.php

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