EL PLANETA TIERRA Y EL UNIVERSO

...:::EL PLANETA TIERRA :::...

Nuestra historia comienza hace unos 4.600 millones de años atrás, cuando  una  nébula comenzó a girar y a contraerse por los efectos de la gravitación, hasta formar nuestro sistema solar, en donde nacen,  nuestro SOL , los planetas y por cierto el nuestro, la tierra.

En ese tiempo, nuestro planeta debió ser una roca caliente con una atmosfera primogénita muy diferente a la que conocemos hoy ,  su superficie era constantemente bombardeada por  pequeños trozos de rocas que aun quedaban girando del disco de acreación  y de los protoplanetas que no alcanzaron a formarse  en estructuras mayores, quizás debamos decir que en este  planeta ardiendo, la diferenciación hierro cobalto y níquel se constituyeron en nuestro núcleo, junto con otros metales como los sidrófilos, la materia más ligera, la sílice, el carbono y elementos como el grafito, diamante, el azufre elemental y selenio, combinados con los metales como los calcófilos fueron formaron la corteza, en definitiva, la superficie terrestre, todo esto junto con los metales alcalinos, o los llamados litófilos; por su afinidad con el oxígeno para formar minerales.
Los elementos gaseosos y también las moléculas volátiles que abundaban en la tierra en esos tiempos, quedaron ocluidos en el interior del planeta y poco a poco fueron saliendo a la superficie en forma de violentas y sucesivas explosiones volcánicas.

Casi con toda seguridad, la atmósfera del planeta primitivo, estuvo constituida mayoritariamente por ese gas primordial que dio Orión al sistema solar, me refiero al Hidrógeno, pero, siendo un gas muy ligero junto al helio, prontamente fueron escapándose de la acción gravitatoria de la atmósfera, quedando en esta, gases más pesados, quizás grandes cantidades de amoniaco, metano y vapor de agua.

Allí, de seguro las placas tectónicas se iban desplazando a velocidades mucho mayores que las de ahora, y la subducción de una capa bajo otra iba produciendo grandes volcanes por  donde se iba liberando grandes cantidades de energía que se mantenían almacenadas en su interior, pero no solo eso, bajo la superficie también se encontraban grandes cantidades de hielo y vapor de agua acretado producto de la gravitación de los primeros momentos de formación del planeta.

Con el tiempo, estos volcanes de varios kilómetros de diámetro comenzaron a vomitar no solamente material piroclactico sino también agua y vapor de agua que fue con tal fuerza y cantidad, que fueron formando verdaderos mares a su alrededor, uno tras otro, debiendo haber miles de estos repartidos por  casi todo nuestro planeta, día a día,  por siglos y siglos,  pero fuera allí afuera, una lluvia poco usual nos arremetía, eran pequeños cometas y asteroides que caían a nuestro planeta, quizás como pequeños mensajeros, también nos traían algo, hielo y agua. Pasado el tiempo, todo este proceso fue llenando gran parte de nuestra superficie de agua, haciendo que todos esos mares formados por la gran actividad volcánica fueran uniéndose unos a otros hasta llegar a formar lo que hoy conocemos como los océanos.

Quizás una especie de diluvio, donde millares de lluvias y emanaciones de agua y vapor iban cubriendo y enfriando esta roca que ya no era incandescente.

Pero no solo agua o vapor emanaba de sus bocas, también moléculas orgánica, fosforo, calcio y por cierto aquel vital elemento para nosotros que es el oxígeno, aunque en un porcentaje muy reducido, todo esto fue fluyendo por las aguas pero también formando parte de las nubes que se formaban y que se desplazaban por los sectores secos y las zonas más altas del planeta, allí y luego de la condensación, comenzaros a caer a  la tierra en forma de lluvias que con el correr del tiempo fueron creando la vegetación, en los picos más altos, formaron los hielos dulces.

Ya pasado un tiempo y con todo el material  liberado, las grandes ollas volcánicas, pasaron a ser submarinas y por cierto a formar parte de un cuasi periodo de hibernación, en donde hoy yacen la mayoría de estos mega volcanes submarinos, que con una presión creada del agua de casi 250 veces la presión atmosférica, el agua de mar difícilmente los dejaría vomitar nuevamente y todo lo contrario al menor indicio su lava se apaga y sus flujos se convierten en vidrio

De todo aquello, aun quedaran sus huellas, todo aquello asociado a los ecosistemas que  los rodean, los respiraderos hidrotermales o fumarolas negras ubicadas en las dorsales oceánicas de todo el mundo.

Monstruos de la antigüedad o quizás,  los verdaderos afluentes de la vida.

 

Hoy día nuestro planeta muestra una superficie muy diferente a la que tuvo en la antigüedad, con tan solo una cuarta parta parte de su superficie como terreno a la vista, nos esconde sus otras tres cuartas partes bajo sus océanos, si pudiésemos sacar las aguas de estas, observaríamos gigantescos valles, con montañas más altas que el mismo monte Everest y acantilados como el de las marianas de alturas de casi 10 kilómetros, en resumen, toda una geografía diferente y desconocida, que de seguro no llevarían a remontarnos a esos primeros tiempos en donde nuestro sol se encontraba rodeado de un anillo solar compuesto por todo el material sólido y  gaseoso que de apoco se fue alejando y dispersando hasta formar lo que conocemos hoy.

Como antecedente importante, podemos destacar que hoy contamos con un mapa detallado del fondo de nuestro océano realizado por sondas espaciales, en donde se muestran la geografía submarina vaciada, allí se puede apreciar que se mantienen en la actualidad más de 5.000 volcanes activos y miles más pasivos, estos, repartidos por todos los lechos oceánicos formando y entrelazando verdaderos cordones volcánicos en las dorsales oceánicas.

La cantidad de volcanes submarinos proporcionalmente a los terrestres es inmensamente superior y por tanto uno de los sustentos a la hipótesis de los formadores de océanos, pues la poca cantidad de volcanes terrestres haría inviable el poder formar y entrelazar mares u  océanos y mantener agua líquida en un planeta con una atmosfera más caliente como fue en el pasado.

Otro antecedente importante es el aportado por un estudio de simulación realizado para estudiar la historia del hielo del Sistema Solar, este como conclusión llego a que una fracción significativa del agua de nuestro sistema solar es más antigua que nuestro sol, es decir, que el agua estaba en la nébula antes de la formación del sistema solar, el estudio de la Universidad de Michigan (EE UU)– se centró en el hidrógeno y su deuterio más pesado (un isótopo estable del hidrógeno).

Los isótopos son átomos de un mismo elemento que tienen el mismo número de protones pero un número diferente de neutrones. La diferencia de masas entre isótopos da lugar a diferencias sutiles en su comportamiento durante las reacciones químicas. Como resultado, la proporción de hidrógeno a deuterio en las moléculas de agua puede mostrar a los científicos las condiciones bajo las cuales se formaron las moléculas. 

Los investigadores crearon modelos que simulaban un disco protoplanetario en el que todo el deuterio del hielo había sido eliminado por el proceso químico, por lo que el sistema tenía que volver a empezar "de cero" en la producción de hielo con deuterio. Lo hicieron con el fin de ver si el sistema puede llegar a las proporciones de deuterio e hidrógeno que se encuentran en las muestras de meteoritos, el agua del océano de la Tierra, y los cometas. Encontraron que no era capaz, lo que les reveló que al menos una parte del agua en nuestro propio Sistema Solar tiene un origen en el espacio interestelar y es anterior al nacimiento del sol.  Eso a la vez presupone que abundante materia orgánica helada interestelar se debería encontrar en todos los sistemas planetarios jóvenes", se concluye.

Y por último digamos que de la presencia del agua en todas partes de nuestro universo ya se tienen pruebas y una de estas es el encuentro de un cuerpo de agua tan inmenso, que es equivalente a 140 millones de millones de veces mayor a toda el agua contenida en todos los océanos de la Tierra.

Las reservas mayores de aguas dulces en nuestro planeta son subterráneas y se encuentran aún almacenadas bajo la corteza del planeta, de la cantidad aun no tenemos certeza, por la dificultad de medir el manto freático y realizar predicciones fiables de disponibilidad y asignaciones juiciosas de agua, pero lo cierto es que deben ser los rezagos de las masas  liberadas posterior al proceso de formación de los océanos, hoy la duda se debería centrar en conocer si esta, será dulce o salada.

Por tanto y de acuerdo a todos los antecedentes entregados, podríamos pensar que el agua ya se encontraba repartido en la nebulosa antes de la formación del sistema solar y que una vez formado este, gran parte de este elemento fue absorbido e incorporado por los diferentes cuerpos en formación como cometas, asteroides y planetas rocosos como el nuestro, en el que este elemento quedo ocluido en las capas interiores que se encontraban mucho mas frías que la superficie y que posteriormente fueron vomitadas por una gran cadena de volcanes que se comenzaron a formar en una especie de cordón.

 Esta hipótesis no descarta la formación del agua por procesos químicos posterior al proceso de formación de los cuerpos del sistema solar ni tampoco a un posible bombardeo de cometas y pequeños asteroides  sobre nuestro planeta que podrían haber traido este elemento, pero si, deja abierta la posibilidad de que la importancia de estos procesos últimos sean de poca relevancia cuando hablamos del volumen de las aguas de nuestro planeta y en cambio nos entrega una fuente mucho mas real de donde se nutrio el planeta de este vital elemento.

Hoy y de acuerdo a lo descrito, podemos suponer que si el agua se encuentra repartida por todos lados en el Universo y en especial en las nebulosas, cunas de la formación de los sistemas solares, entonces planetas como el nuestro, con agua, deben abundar por todas partes.

Los rayos cósmicos afectan a la habitabilidad en exoplanetas

Los rayos cósmicos bombardean constantemente la Tierra desde el espacio exterior. Este tipo de partículas energéticas podría limitar la vida, tal y como la conocemos, en otros planetas.

Más de un siglo tras su descubrimiento, los rayos cósmicos continúan confundiendo a los científicos. Estas partículas subatómicas y cargadas viajan por el espacio casi a la velocidad de la luz, algunas incluso con energías hasta 100 millones de veces mayores que las que se obtienen en los más potentes aceleradores de partículas terrestres. Se piensa que son núcleos atómicos, la gran mayoría protones o núcleos de hidrógeno.

Los científicos están investigando cómo los rayos cósmicos podrían influir en la habitabilidad de otros mundos. Los cientos de exoplanetas descubiertos durante las últimas dos décadas han abierto la posibilidad de que algunos de ellos pudieran ser el hogar de vida extraterrestre. El interés se está centrando en aquellos mundos que se encuentran en la zona habitable, donde recibirían suficiente calor como para poseer superficies que puedan mantener agua líquida; en la Tierra prácticamente hay vida en todos los lugares donde hay agua líquida.Cuando impactan contra la atmósfera terrestre generan una  lluvia de otras partículas, incluyendo muones, que son esencialmente versiones más pesadas que sus primos los electrones. Algunas llegan a alcanzar la superficie terrestre, pudiendo dañar la vida en la superficie y en los océanos. Los muones pueden llegar a penetrar hasta cientos de metros bajo la superficie de un planeta.

Es por ello que el nivel de radiación que recibe un planeta controla, en parte, su habitabilidad. Aunque un planeta recibe muchos menos rayos cósmicos que radiación procedente de su estrella, la energía media de los rayos cósmicos es mucho más grande que la que poseen los fotones y protones emitidos desde las estrellas, por lo que es crítico estudiar mejor sus efectos.

Según Dimitra Atri, físico en el Instituto de Ciencias Espaciales Blue Marble, una institución sin ánimo de lucro con una red de científicos a lo largo del planeta: “si la dosis es muy alta, entonces la vida como la conocemos no podría existir”

Los científicos se han concentrado ahora en dos factores que podrían influir en la dosis de rayos cósmicos que alcanzan a la superficie de los planetas: la potencia de su campo magnético y la profundidad de su atmósfera.

“Comencé a pensar en este problema al fijarme en Marte y la Tierra, que son planetas vecinos, pero mientras que en la Tierra ha prosperado la vida en Marte no observamos que haya ocurrido lo mismo. ¿Por qué? El principal factor es que en Marte hay un elevado nivel de radiación, puesto que su atmósfera es muy tenue, comparándola con la terrestre, y no posee un campo magnético que pueda protegerlo de los rayos cósmicos. Así que me pregunté qué posibles escenarios intermedios podrían existir entre ambos extremos”, nos dice Atri.

Los investigadores simularon planetas donde los campos magnéticos variaban desde uno de tipo terrestre hasta otros sin campo alguno, y con atmósferas de tipo terrestre o hasta diez veces la terrestre.

“Sabemos que el campo magnético terrestre nos protege de los dañinos rayos cósmicos, y pensamos que los campos magnéticos tendrían que ser el principal factor de control de la dosis de radiación superficiales”

Inesperadamente, “encontramos que el grosor de la atmósfera planetaria tiene mucha mayor importancia a la hora de limitar la dosis de radiación”, cuenta Atri. “Si cogieras la Tierra y eliminaras completamente el campo magnético, la dosis de radiación se duplicaría. Esto es un gran incremento, pero no suficiente como para que notáramos los efectos. Sin embargo, manteniendo el campo magnético y disminuyendo la atmósfera a la décima parte, la dosis se incrementaría en dos órdenes de magnitud”.

Los minerales terrestres serán comunes en otras exotierras

Los planetas rocosos con composición mineralógica similar a la terrestre pueden ser mucho más abundantes que el resto de planetas con superficies más exóticas.

En un reciente estudio sobre la evolución química de nuestra galaxia, elaborado por la Universidad de Hull, se ha determinado que los compuestos básicos para la formación de rocas y minerales como los terrestres son ubicuos en toda la Vía Láctea.

Se cree que los minerales compuestos por carbono, oxígeno, magnesio y silicio conforman el paisaje de los exoplanetas rocosos que se forman en torno a estrellas como la nuestra. Pequeñas diferencias en la composición mineralógica de estos planetas podrían tener efectos importantes sobre la tectónica de placas y la forma en que se calienta y enfría su superficie, pudiendo afectar en gran medida a su habitabilidad.

Hasta ahora se pensaba que podrían existir tres tipos distintos de planetas rocosos: los parecidos al nuestro (ricos en silicatos), los planetas carbonosos y los planetas ricos en magnesio.

Se cree que la proporción de los elementos químicos terrestres ha podido ser la más apropiada para el surgimiento de la vida. Planetas con mucho contenido en carbono, por ejemplo, terminarían teniendo superficies más parecidas al grafito de nuestros lápices que a los paisajes a los que estamos acostumbrados en la Tierra.

Los investigadores diseñaron una sofisticada simulación informática de la evolución química de nuestra galaxia, que resultó en una exacta recreación de la composición química de la Vía Láctea, tal y como la conocemos en la actualidad. Este modelo ha permitido examinar detalladamente los procesos químicos de la formación de planetas. Los resultados obtenidos han sido sorprendentes.

“¡Pensábamos que el modelo era incorrecto!”, cuenta uno de los científicos. “Todo encajaba tan exactamente a la perfección que nos pareció sorprendente la alta proporción de planetas parecidos a la Tierra que se formaban en nuestra galaxia simulada.” Y es que se esperaba que tan  sólo un tercio de los planetas rocosos tuviera una composición parecida a la terrestre.

No todos estos planetas serán exactamente como la Tierra, con condiciones que permitan que el agua líquida fluya por su superficie. Sólo hay que fijarse en Marte y Venus para comprender de qué diferentes maneras pueden llegar a evolucionar los planetas terrestres. Sin embargo, si sus constituyentes son similares a los planetas rocosos del sistema solar será mucho más probable que se formen gemelos terrestres.

Y esta probabilidad es ahora tres veces mayor de lo que se pensaba