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30 de Noviembre de 2020
Geoquímica

La atmósfera primigenia de la Tierra y el origen de la vida

La cubierta gaseosa de la Tierra de cuando nuestro planeta estaba aún candente se parecía a la que hoy tiene Venus. Le faltaban moléculas de las que se ha pensado que contribuyeron al origen de la vida.

Por su posición relativa al Sol pudo la Tierra conservar su agua líquida, y Venus, no. Pero según un nuevo experimento su atmósfera primigenia se parecía a la actual de Venus (en la imagen, la Luna ante la Tierra, vistas por la nave Observatorio del Clima desde el Espacio Profundo) [NASA/NOAA].

La atmósfera primigenia de la Tierra se parecía a la de Venus y carecía de algunos de los compuestos de los que se ha pensado que intervinieron en el origen de la vida. Esta es la conclusión a la que llegan Paolo Sossi, de la EHT Zúrich, y sus colaboradores tras unos experimentos con roca fundida. Como escriben en Science Advances, sus resultados apuntan a que sobre el océano de magma de aquella Tierra completamente fundida se tendía una atmósfera dominada por el dióxido de carbono y el nitrógeno.

Aquella atmósfera, ligeramente oxidativa, era pobre en gases como el metano y el amoniaco. Según algunas hipótesis, estas dos sustancias fueron esenciales en el origen de la vida. Así, un famoso experimento, el de Miller y Urey, creó aminoácidos mediante descargas eléctricas en una atmósfera de metano, amoniaco e hidrógeno. Un proceso parecido habría sido imposible en una atmósfera como la de Venus.

El grupo de Sossi creaba una versión en miniatura del océano de magma aplicando un láser a roca en polvo, cuya composición imitaba la del manto de la Tierra, para calentarla hasta una temperatura de 2000 grados. Una corriente de gas con una mezcla de dióxido de carbono y de hidrógeno ponía a levitar en su seno esa pella de roca fundida. Probaron diversas proporciones de la mezcla en la corriente de gas.

La idea de fondo: la capacidad oxidativa del gas, que depende de la mezcla adoptada, marca su impronta en el miniocéano de magma, tal y como tuvo que ocurrir en la Tierra primitiva; comparando, pues, el estado de oxidación del manto terrestre real con el de la pella experimental de magma para las distintas mezclas de gases, podía deducirse, teniendo en cuenta los procesos y termodinámica del mar de magma y la atmósfera primigenia, la composición de esta. El grado de oxidación del manto de la Tierra se puede determinar todavía hoy, midiendo la proporción entre las formas más y menos oxidadas de hierro en la roca del manto.

La conclusión de este grupo de especialistas es que la atmósfera primitiva terrestre guardaba parecido con la atmósfera actual de Venus. En ella escaseaban gases como el metano, el hidrógeno o el amoniaco. Incluso después de que el océano de magma se solidificase, la atmósfera permaneció todavía mucho tiempo con su composición original. Solo cuando la Tierra se enfrió lo suficiente y los océanos de agua líquida empezaron a absorber el dióxido de carbono empezó el largo desarrollo de la atmósfera terrestre hacia su estado actual. Pero como no contuvo sustancias como el amoniaco o el metano en grandes cantidades, cabe presumir que los componentes básicos de la vida no se formaron a partir de ambas, sino de otra forma.

Lars Fischer

Referencia: «Redox state of Earth's magma ocean and its Venus-like early atmosphere», de Paolo A. Sossi et al., en Science Advances, 25 de noviembre de 2020, volumen 6, número 48, eabd1387.

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