Tormentas Solares, La llave de la vida en la Tierra ?

Hace unos 4 millones de años, el sol brillaba con sólo alrededor de tres cuartas partes del brillo que vemos hoy en día, pero su superficie se agitaba con erupciones gigantes expulsando enormes cantidades de material solar y radiación hacia el espacio. 

Estas explosiones solares potentes pueden haber proporcionado la energía crucial necesaria para calentar la Tierra, a pesar de desfallecimiento del sol. 

Las erupciones también pueden haber proporcionado la energía necesaria para convertir moléculas simples en las moléculas complejas, tales como ARN y ADN que eran necesarios para la vida. 

La investigación fue publicada en la revista Nature Geoscience el 23 de mayo de 2016, por un equipo de científicos de la NASA.

La comprensión de las condiciones necesarias para la vida en nuestro planeta nos ayuda tanto a rastrear los orígenes de la vida en la Tierra y guiar la búsqueda de vida en otros planetas. 

Hasta ahora, sin embargo, la evolución plenamente la cartografía de la Tierra se ha visto obstaculizada por el simple hecho de que el joven sol no era lo suficientemente luminosa para calentar la Tierra.

"En aquel entonces, la Tierra recibe sólo el 70 por ciento de la energía del sol que en la actualidad", dijo Vladimir Airapetian, autor principal del artículo y un científico solar en el Centro de Vuelo Espacial Goddard de la NASA en Greenbelt, Maryland. "Eso significa que la Tierra debería haber sido una bola de helado. En su lugar, la evidencia geológica dice que era un globo caliente con agua líquida. A esto le llamamos el débil Young Sun Paradox. Nuestra nueva investigación demuestra que las tormentas solares podrían haber sido central para el calentamiento de la Tierra."

Los científicos son capaces de reconstruir la historia del sol mediante la búsqueda de estrellas similares en nuestra galaxia. Mediante la colocación de estas estrellas similares al Sol con el fin de acuerdo a su edad, las estrellas aparecen como una línea de tiempo funcional de cómo evolucionó nuestro propio sol. 

Es a partir de este tipo de datos que los científicos saben que el sol era más débil hace 4 mil millones de años. Dichos estudios también muestran que las estrellas jóvenes con frecuencia producen potentes llamaradas gigantes - estallidos de luz y radiación - similares a las antorchas que vemos en nuestro propio sol de hoy. Tales erupciones suelen ir acompañados de enormes nubes de material solar, llamadas eyecciones de masa coronal o CME, que entran en erupción en el espacio.

La misión Kepler de la NASA encontró estrellas que se asemejan a nuestro sol sobre unos pocos millones de años después de su nacimiento.Los datos de Kepler mostraron muchos ejemplos de lo que se llama "súperflares" enormes explosiones tan raras hoy en día que sólo experimentamos una vez cada 100 años más o menos. Sin embargo, los datos de Kepler también muestran a estos jóvenes producir hasta diez súperflares al día.

Mientras que nuestro sol todavía produce llamaradas y CMEs, no son tan frecuentes o intensos. Lo que es más, la Tierra hoy en día tiene un fuerte campo magnético que ayuda a mantener la mayor parte de la energía de tal clima espacial llegue a la Tierra. 

El clima espacial puede, sin embargo, alterar significativamente una burbuja magnética alrededor de nuestro planeta, la magnetosfera, un fenómeno que se conoce como tormentas geomagnéticas que pueden afectar a las comunicaciones de radio y los satélites en el espacio. También crea auroras - más a menudo en una zona estrecha cerca de los polos, donde los campos magnéticos de la Tierra se inclinan a tocar el planeta.

Nuestra Tierra joven, sin embargo, tenía un campo magnético más débil, con una huella mucho más ancha cerca de los polos.

"Nuestros cálculos muestran que usted habría visto regularmente auroras hasta el fondo en Carolina del Sur," dice Airapetian. "Y a medida que las partículas del clima espacial bajaron por las líneas de campo magnético, lo habrían golpeado contra las moléculas de nitrógeno abundantes en la atmósfera. El cambio de la química de la atmósfera resulta que ha hecho toda la diferencia para la vida en la Tierra."

La atmósfera de la Tierra primitiva era también diferente de lo que es ahora: El nitrógeno molecular - es decir, dos átomos de nitrógeno unidos entre sí en una molécula - compuesto por el 90 por ciento de la atmósfera, en comparación con sólo el 78 por ciento en la actualidad. 

A medida que las partículas energéticas cayeron sobre estas moléculas de nitrógeno, el impacto que se dividió en átomos de nitrógeno individuales. Ellos, a su vez, chocaron con dióxido de carbono, que separa las moléculas en monóxido de carbono y oxígeno.

El nitrógeno de libre flotación y el oxígeno combinados en óxido nitroso, que es un potente gas de efecto invernadero. Cuando se trata de calentamiento de la atmósfera, el óxido nitroso es 300 veces más potente que el dióxido de carbono lo que haría alentar el planeta lo suficiente para que exista agua líquida.

Este flujo constante recién descubierto de partículas solares a la Tierra primitiva pudo haber hecho algo más que calentar el ambiente, sino que también puede haber proporcionado la energía necesaria para hacer los productos químicos complejos. En un planeta dispersa de manera uniforme con moléculas simples, se necesita una gran cantidad de energía de entrada para crear los complejos de moléculas tales como ARN y ADN que eventualmente sembró vida.

"Queremos reunir toda esta información, qué tan cerca está un planeta a la estrella, de que forma enérgica es la estrella , qué tan fuerte es la magnetosfera del planeta con el fin de ayudar en la búsqueda de planetas habitables alrededor de estrellas cercanas a nuestra estrella y en toda la galaxia" dijo William Danchi, investigador principal del proyecto en el Centro Goddard y un co-autor del artículo. "Este trabajo incluye científicos de muchos campos - los que estudian el sol, las estrellas, los planetas, la química y la biología Trabajando juntos podemos crear una descripción robusta de lo que los primeros días de nuestro planeta parecía -. Y donde la vida podría existir en otros lugares ".