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| La atmósfera primordial podría haber dificultado el inicio de los rayos. Crédito: texaus1/Flickr, CC BY 2.0 |
El experimento seminal de Miller-Urey en 1952 sugirió que los rayos podrían haber dado lugar a las moléculas prebióticas necesarias para la evolución de la vida, como los aminoácidos. En aquella época, los científicos pensaban que la atmósfera primitiva estaba formada por metano y amoníaco. En la década de 1990, los expertos defendían una atmósfera llena de dióxido de carbono y nitrógeno molecular.
Un nuevo estudio se centra en las primeras etapas de los relámpagos en la atmósfera de la Tierra Primordial, las llamadas descargas de serpentinas. En él se constata que la atmósfera de la Tierra primitiva era menos propicia para los rayos.
Según los científicos, la composición de la atmósfera primordial de la Tierra puede haber dificultado la generación de rayos. Esto puede haber aumentado su tiempo para generar y acumular moléculas prebióticas esenciales para la vida.
Los electrones se comportan de forma diferente en el metano y el amoníaco que en una atmósfera creada principalmente con dióxido de carbono y nitrógeno molecular. Por lo tanto, es obvio que las descargas de rayos también se comportarían de manera diferente. Esto podría afectar a la posibilidad de que se formaran moléculas prebióticas en la Tierra primitiva.
Los científicos modelaron la probabilidad de que las descargas chispearan para determinar la frecuencia con la que los electrones y las moléculas de gas habrían chocado en las dos versiones de las atmósferas primordiales de la Tierra. Comprobaron que es más difícil que los relámpagos chispeen en la atmósfera de dióxido de carbono y nitrógeno.
Christoph Köhn, científico del Instituto Nacional del Espacio de la Universidad Técnica de Dinamarca, que dirigió el estudio, dijo: "Básicamente, en la atmósfera rica en nitrógeno y carbono, se necesitan campos eléctricos más fuertes para que se inicie una descarga".
La atmósfera formada por dióxido de carbono y nitrógeno requiere un campo eléctrico casi un 28% más fuerte. Esto se debe a que es menos probable que las moléculas de gas y los electrones choquen y acumulen cargas eléctricas que puedan generar descargas eléctricas.
La escala en el espacio y el tiempo sugiere que puede haber habido menos rayos en la historia de la Tierra, por lo que es menos probable que surjan moléculas prebióticas.
Según Köhn, "si las descargas de rayos fueron responsables de la producción de las moléculas prebióticas, es importante conseguir una muy buena comprensión teórica de lo que ocurrió. La gran pregunta es: ¿de dónde vienen todas estas moléculas prebióticas?".
Los científicos planean además modelizar los rayos completos y acoplarlos a modelos de la química atmosférica. Estos estudios podrían ofrecer una visión detallada de cómo los relámpagos pueden haber estado relacionados con las moléculas prebióticas.
Fuentes, créditos y referencias:
- Rebecca Dzombak, Lightning Had Difficulty Forming in Early Earth’s Atmosphere, Eos (2022). DOI: 10.1029/2022EO220187
- C. Köhn et al., Streamer Discharges in the Atmosphere of Primordial Earth, Geophysical Research Letters (2022). DOI: 10.1029/2021GL097504
Fuente: EOS de AGU