La mayoría de los científicos predicen que en aproximadamente mil millones de años, la radiación cada vez mayor del sol habrá quemado la Tierra más allá de la habitabilidad. Un grupo de investigadores de Caltech ha estudiado un mecanismo que haría que cualquier planeta con organismos vivos permanezca habitable por más tiempo de lo que se pensaba originalmente, quizás duplicando la vida útil. Esto suena como una buena noticia para los futuros habitantes de la Tierra, pero también, este mecanismo podría aumentar la posibilidad de que la vida en otras partes del Universo tenga tiempo de progresar a niveles avanzados.
Los investigadores dicen que la presión atmosférica es un regulador climático natural para un planeta terrestre con una biosfera. Actualmente, y en el pasado, la Tierra ha mantenido sus temperaturas superficiales a través del efecto invernadero. Solía haber una mayor cantidad de CO2 y otros gases de efecto invernadero en la atmósfera hace mil millones de años, lo cual fue algo bueno. De lo contrario, la Tierra podría haber sido un cubo de hielo congelado. Pero a medida que la luminosidad y el calor del sol aumentaron a medida que envejeció, la Tierra naturalmente se las arregló al reducir la cantidad de gases de efecto invernadero en la atmósfera, reduciendo así el efecto de calentamiento y haciendo que la superficie del planeta sea cómodamente habitable.
Sin embargo, al contrario de lo que la mayoría de los científicos afirman, el profesor de Caltech Joseph L. Kirschvink dice que la Tierra puede estar llegando al punto en que no queda suficiente dióxido de carbono para regular las temperaturas utilizando ese mismo procedimiento. Pero no hay que temer, hay otro mecanismo en marcha que puede funcionar aún mejor para regular las temperaturas en la Tierra, manteniendo nuestro planeta natal cómodo para la vida incluso más de lo que nadie predijo.
En su artículo, Kirschvink y sus colaboradores, el profesor de Caltech Yuk L. Yung, y los estudiantes graduados King-Fai Li y Kaveh Pahlevan muestran que la presión atmosférica es un factor que ajusta la temperatura global al ampliar las líneas de absorción de infrarrojos de gases de efecto invernadero. Su modelo sugiere que simplemente reduciendo la presión atmosférica, la vida útil de una biosfera puede extenderse al menos 2.300 millones de años en el futuro, más del doble de las estimaciones anteriores.
Los investigadores utilizan una analogía "general" para explicar el mecanismo. Para los gases de efecto invernadero, el dióxido de carbono estaría representado por las fibras de algodón que forman la manta. "El tejido de algodón puede tener agujeros, que permiten que el calor se escape", explica Li, el autor principal del artículo.
"El tamaño de los agujeros está controlado por la presión", dice Yung. "Apriete la manta", aumentando la presión atmosférica, "y los agujeros se vuelven más pequeños, por lo que puede escapar menos calor. Con menos presión, los agujeros se hacen más grandes y puede escapar más calor ", dice, ayudando al planeta a eliminar el calor adicional generado por un sol más luminoso.
La solución es reducir sustancialmente la presión total de la atmósfera, eliminando cantidades masivas de nitrógeno molecular, el gas en gran medida no reactivo que constituye aproximadamente el 78 por ciento de la atmósfera. Esto regularía las temperaturas de la superficie y permitiría que el dióxido de carbono permanezca en la atmósfera para mantener la vida.
Esto no tendría que hacerse sintéticamente, parece que ocurre normalmente. La biosfera misma elimina el nitrógeno del aire, porque el nitrógeno se incorpora a las células de los organismos a medida que crecen, y se entierra con ellos cuando mueren.
De hecho, "esta reducción de nitrógeno es algo que ya puede estar sucediendo", dice Pahlevan, y eso ha ocurrido en el transcurso de la historia de la Tierra. Esto sugiere que la presión atmosférica de la Tierra puede ser más baja ahora que antes en la historia del planeta.
La prueba de esta hipótesis puede provenir de otros grupos de investigación que están examinando las burbujas de gas formadas en lavas antiguas para determinar la presión atmosférica pasada: el tamaño máximo de una burbuja en formación está limitado por la cantidad de presión atmosférica, con presiones más altas produciendo burbujas más pequeñas, y viceversa.
Si es cierto, el mecanismo también podría ocurrir en cualquier planeta extrasolar con una atmósfera y una biosfera.
"Con suerte, en el futuro no solo detectaremos planetas similares a la Tierra alrededor de otras estrellas, sino que aprenderemos algo sobre sus atmósferas y las presiones ambientales", dice Pahlevan. "Y si resulta que los planetas más viejos tienden a tener atmósferas más delgadas, sería una indicación de que este proceso tiene algo de universalidad".
Los investigadores esperan que se puedan estudiar las atmósferas de los exoplanetas para ver si esto está ocurriendo en otros mundos.
Y si la duración de la habitabilidad pudiera ser más larga en nuestro propio planeta, esto podría tener implicaciones para encontrar vida inteligente en otras partes del Universo.
"No se tardó mucho en producir vida en el planeta, pero se tardó mucho en desarrollar vida avanzada", dice Yung. En la Tierra, este proceso tomó cuatro mil millones de años. “Agregar mil millones de años adicionales nos da más tiempo para desarrollarnos y más tiempo para encontrar civilizaciones avanzadas, cuya propia existencia podría prolongarse por este mecanismo. Nos da la oportunidad de encontrarnos ".
Fuentes: papel, presión atmosférica como regulador natural del clima para un planeta terrestre con biosfera, Caltech
