domingo, 28 de junio de 2015

El origen de la Tierra


La edad de la Tierra fue y aun sigue siendo tema de gran debate. Cerca del siglo XV se decía que nuestro planeta había sido creado en el 4000A.C, luego a mediados del siglo XIX, Charles Darwin creía que la Tierra debería ser muy vieja ya que él reconoció que la selección natural y la evolución requerían demasiado tiempo.

Sin embargo, no fue hasta el descubrimiento de la radioactividad que los científicos empezaron a poner una escala de tiempo en la historia de la Tierra. Las rocas a veces contienen elementos radioactivos pesados que decaen en largos periodos de tiempo, el decaimiento no es afectado por las condiciones físicas o químicas y, se suma a esto que los diferentes elementos decaen en diferente tiempo (muy muy largos).

 

El Big Bang


La teoría científica más prominente sobre el origen de la Tierra involucra una especie de nube giratoria compuesta de polvo llamada nebulosa. Esta nebulosa es producto del Big Bang. Filósofos, religiosos y científicos tienen muchas ideas diferentes sobre como se formó el universo, sin embargo, la teoría científica más extendida es la del Big Bang. Según esta teoría, el universo se originó en una enorme explosión.

Inside the solar nebula, less than a million years after the sun formed, as depicted by scientist/artist Bill Hartmann. Small grains of dust are aggregating into planetesimals during stage 1 of planet formation. 

El Sistema Solar fue formado de una nube compuesta de gas y polvo. De alguna manera en esa nube se formó el Sol en el centro y los planetas alrededor de él. Esos planetas se formaron por la acumulación de polvo y rocas. Años de estudio científico y simulaciones hechas en computadora han revelado tres etapas en la formación de los planetas. Durante la primera etapa, granos de polvo se iban juntando hasta ser lo suficientemente grandes para atraer material con sus campos gravitacionales, produciendo objetos del tamaño de asteroides (de hasta unos cuantos kilómetros de diámetro).
En la segunda etapa, ocurrió un periodo de crecimiento fuera de control llegando a dar como resultado objetos mucho más grandes que la Luna. La mayoría de la masa del Sistema Solar interno estaba contenida entre estos "embriones" planetarios. Si quiera le pudo haber tomado cerca de un millón de años pasar de la primera al final de la segunda etapa. Durante la etapa final, estos grandes objetos pegados unos a otros crearon planetas más grandes pero en menor número. Todo el proceso fue dominado por grandes impactos, entre ellos la formación de la Luna. Simulaciones indican que esta tercera etapa tomó entre 100 y 200 millones de años 

Ahora, cómo se puede asegurar el tiempo?

La edad del Sistema Solar, los planetas y rocas individuales en los planetas puede ser determinada por la abundancia de isotopos de dirversos elementos. El principio básico es que un isótopo radiactivo decae a un isótopo estable; mientras más pase el tiempo, se encontrarán menos isótopos radiactivos. Por ejemplo, El rubidio-87 decae a estroncio-87.

Los materiales más antiguos que se formaron en el Sistema Solar son inclusiones ricas en calcio y aluminio encontrados entre meteoritos de condritas carbonosas (CAIs por inclusiones de Calcio y Aluminio), se piensa que estos objetos han sido de los primeros sólidos que se formaron después de que la nube de gas y polvo se empezara a calentar. Según la medida de estos isótopos, la Tierra y la Luna se formaron aproximadamente entre 50 y 100 millones de años después.



Y ahora, ¿después de eso?

El primer billón de años

La superficie de la Tierra era originalmente fundido, a medida que se iba enfriando, los volcanes arrojaban una gran cantidad de dioxido de carbono, vapor, amoníaco y metano. No había oxígeno. El vapor se condensó hasta formar agua y así dar origen a los océanos.

Evidencia apunta al crecimiento de bacteria hace 3.8 billones de años, esto significa que existió vida luego de 700 millones de años de haberse creado la Tierra. Esa forma de vida existió en los océanos profundos, cerca de unas especies de chimeneas termales, estas chimeneas eran una fuente de calor y minerales.


El siguiente billón de años

Estas formas de vida primitivas tomaron el siguiente paso evolutivo y empezaron a hacer la fotosíntesis. Esto fue un punto importante en la historia de la Tierra ya que el dióxido de carbono en la atmósfera estaba siendo transformado en oxígeno. La mayor parte del carbono fue encerrado también en rocas sedimentarios como carbonatos y combustibles fósiles. El amoníaco y el metano en la atmósfera reaccionó con el oxígeno; el gas nitrógeno fue liberado, en parte de la reacción del amoníaco con el oxígeno pero más que nada de organismos vivos tales como bacterias desnitrificantes (el nitrógeno es un gas no reactivo que se ha construído lentamente)
























Los últimos dos billones de años

Tan pronto como el oxígeno fue producido por la fotosíntesis, fue tomado otra vez por las reacciones con otros elementos (como el Hierro). Esto continuó hasta hace 2.1 billones de años, cuando la concentración de oxígeno se incrementó hasta formar la capa de ozono, la cual empezó a filtrar los peligrosos rayos ultravioleta. Esto permitió la evolución de nuevos organismos vivientes.

Bibliografía:
- NASA 

2 comentarios:

  1. Interesante artículo, siempre leemos las cifras relacionadas al tiempo como un número más o a veces ni las leemos, y no tomamos importancia o simplemente no podemos imaginar la cantidad de tiempo que le tomó a nuestro planeta ser lo que es ahora, empezando desde gases y polvo, demostrando una vez más que nuestro tiempo en él apenas es un instante en su vida y que seguirá cambiando con o sin nosotros en él.

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  2. La otra vez estaba leyendo los ensayos de Asimov titulados "La tragedia de la luna" y comparándolos con los descubrimientos científicos y con los hechos puros y duros del universo en que habitamos, no puedo dejar de pensar que es curiosa la configuración que tomó el cosmos para poder brindarnos este planeta. Tenemos todas las condiciones adecuadas para la vida, una luna que regula las mareas y otros fenómenos, tanto atmosféricos como terrenales, hay suficiente oxígeno para vivir y para sostener la vida de millones de habitantes y el sol está a una distancia ideal para proveer el calor necesario para cosechar alimentos; la ciencia nos habla del big bang como el punto desde el cual el universo comenzó a expandirse (y sigue expandiéndose) pero no dejo de preguntarme qué había antes y por supuesto, qué hay o habrá después. Por eso siempre es interesante escudriñar el universo, aunque contenga más preguntas que respuestas.

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