Si una tormenta solar masiva entrara en contacto con la Tierra el día de hoy podría destruir toda nuestra tecnología y llevarnos de regreso a la edad de piedra. Por suerte para nosotros, eventos como este son extremadamente raros. Sin embargo, hace cuatro mil millones de años esta clase de “clima espacial” era lo común, pero en vez de desatar el apocalípsis pudo haber sido lo que generó la vida.
Esa es la alarmante conclusión a la que ha llegado un estudio publicado en el Nature Geoscience, el cual se basa en un descubrimiento del telescopio espacial Kepler de la NASA sobre estrellas jóvenes parecidas a nuestro Sol. Este tipo de estrellas cuando son “bebés” tiene una actividad alta en cuanto a erupciones, las cuales liberan grandes cantidades de energía durante sus llamaradas solares, las cuales hacen que el clima espacial de hoy en día parezca simplemente una tarde de llovizna.
Ahora, Vladimir Airapetian, de la NASA, ha demostrado que si nuestro Sol fue tan activo hace cuatro mil millones de años como lo son estas “estrellas bebés”, habría creado condiciones en la Tierra para que fuera mucho más habitable. De acuerdo a los modelos de Airapetian, a medida que las llamaradas solares colisionaron con la atmósfera terrestre fueron creando reacciones químicas que produjeron clima cálido a través de un efecto invernadero, además de otros ingredientes básicos para la creación de vida en el planeta.
“La Tierra debería haber estado completamente congelada hace cuatro mil millones de años”, según Airapetian dijo a Gizmodo (Estados Unidos), refiriéndose a la “paradoja del Sol joven” que idearon Carl Sagan y George Mullen en el año 1972. Esta nació cuando Sagan y Mullen descubrieron que la Tierra tuvo agua líquida hace cuatro mil millones de años, un momento para el cual el Sol era solo un 70% tan brillante de como lo es hoy. Airapetian dijo que: “la única forma de explicar esto es si de alguna forma hubiese existido un efecto invernadero en el planeta”.
Otro acertijo de los inicios de la Tierra es cómo las primeras moléculas biológicas (ADN, ARN y las proteínas) acumularon suficiente nitrógeno como para formarse.
El nuevo estudio propone una solución bastante elegante para ambos problemas, relacionándolo al clima espacial. La investigación comenzó hace varios años, cuando Airapetian estudiaba la actividad magnética de las estrellas usando la base de datos del Kepler. Entonces él descubrió que las estrellas de tipo “G” (como nuestro Sol) son bastante explosivas en sus años de juventud, dado que frecuentemente liberan pulsos de energía que son el equivalente a cientos de billones de bombas atómicas.
“Es una cantidad increíble de energía, tan grande que incluso a mi me cuesta comprenderla”, dijo a Gizmodo (Estados Unidos) Ramses Ramírez, un astrobiólogo de la Universidad de Cornell que no estuvo involucrado directamente en la investigación pero ha colaborado en varias ocasiones con Airapetian.
El investigador entonces pensó que podía usar este descubrimiento (sobre las estrellas “G”) para indagar un poco en la historia del Sistema Solar. Calculó que hace 4 mil millones de años nuestro Sol pudo haber liberado docenas de llamaradas y tormentas solares cada tantas horas, las cuales impactaban con la atmósfera de la Tierra todos los días.
Usando modelos numéricos Airapetian fue capaz de demostrar que las llamaradas solares habrían sido lo suficientemente fuertes como para comprimir la magentósfera de la Tierra de forma dramática, o lo que es lo mismo, el escudo magnético que rodea nuestro planeta. El “bombardeo” constante de llamaradas solares habría abierto un agujero a través de la magnetósfera aproximadamente sobre los polos del planeta, lo que permitió la entrada de estas tormentas solares a la atmósfera y su choque con el nitrógeno, dióxido de carbono y metano. “Esta interacción de moléculas en la atmósfera habría generado nuevas moléculas como una reacción en cadena”, según Airapetian.
La interacción de las llamaradas solares y la atmósfera habría producido óxido nitroso, un gas invernadero con mucho más potencial de calentamiento que el CO2. El modelo de Airapetian sugiere que suficiente óxido nitroso pudo haber sido producido como para calentar el planeta. Además, debido a las tormentas solares se habría producido cianuro de hidrógeno, el cual pudo haber fertilizado la superficie junto al nitrógeno como para formar los primeros bloques de vida.
“Muchos han tomado en cuenta la caída de rayos y meteoros como el mecanismo necesario para iniciar la química del nitrógeno”, dice Ramírez. “Pero nadie había pensado hasta ahora en culpar de esto a las tormentas solares”.
Ahora es el turno de los biólogos de determinar si la mezcla exacta de moléculas producida por las llamaradas solares habría sido suficiente para iniciar la vida en el planeta. Esa investigación ya está en desarrollo por equipos en el Instituto de Ciencias de la vida Terrestre en la ciudad de Tokio y otros lugares más, quienes están usando el modelo de Airapetian para simular las condiciones de la Tierra de antaño. Si esos experimentos pueden producir amino ácidos y bloques de ARN, esto podría dar mucho soporte a la teoría de que el clima espacial ayudó a generar la vida.
Y además de ayudarnos a entender el inicio de la vida y nuestro origen, el modelo de Airapetian podría ayudarnos a comprender si Marte tuvo o no vida en el pasado, un planeta que también promete haber tenido agua líquida hace cuatro mil millones de años.
Actualmente apenas estamos comenzando a comprender qué se necesita para determinar una “zona habitable” alrededor de una estrella; por ahora esta solo tiene que ver con el alcance de su brillo, pero con información más detallada sobre la actividad de tormentas estelares de dicho cuerpo espacial, podríamos entender mucho más la composición química de los exoplanetas.