I modelli dell'evoluzione del Sole indicano che era fino al 30 percento meno luminoso durante la prima storia della Terra di quanto non sia oggi. Un nuovo studio e uno sguardo alla luna di Saturno, Titano, hanno fornito indizi su come il Sole avrebbe potuto mantenere abbastanza caldo la prima Terra. Gli scienziati sostengono che una densa foschia organica che ha avvolto la Terra primitiva diversi miliardi di anni fa potrebbe essere stata simile alla foschia che copre Titano e avrebbe protetto la vita emergente sul pianeta dagli effetti dannosi delle radiazioni ultraviolette, riscaldando anche il pianeta.
Eric Wolf dell'Università del Colorado-Boulder e il suo team ritengono che la foschia organica fosse costituita principalmente da sottoprodotti chimici di metano e azoto creati dalle reazioni con la luce. Se le particelle si raggruppassero in strutture più grandi e complesse, una disposizione nota come distribuzione delle dimensioni del frattale, le particelle più piccole interagirebbero con la radiazione ad onde corte, mentre le strutture più grandi costituite da particelle più piccole influenzerebbero lunghezze d'onda più lunghe. Non solo la foschia avrebbe protetto la Terra primitiva dalla luce UV, ma avrebbe permesso ai gas come l'ammoniaca di accumularsi, causando il riscaldamento della serra e forse aiutando a prevenire il congelamento del pianeta.
Altri ricercatori, tra cui Carl Sagan, hanno proposto possibili soluzioni a questo paradosso del "Sole debole precoce", che generalmente riguardava atmosfere con potenti gas serra che avrebbero potuto aiutare a isolare la Terra. Ma mentre quei gas avrebbero bloccato la radiazione, non avrebbe riscaldato la Terra abbastanza da formare la vita.
"Poiché i modelli climatici mostrano che la Terra non poteva essere riscaldata dal solo biossido di carbonio atmosferico a causa dei suoi bassi livelli, altri gas serra devono essere stati coinvolti", ha detto Wolf. "Pensiamo che la spiegazione più logica sia il metano, che potrebbe essere stato pompato nell'atmosfera dalla prima infanzia che lo stava metabolizzando".
Le simulazioni di laboratorio hanno aiutato i ricercatori a concludere che la foschia terrestre era probabilmente costituita da "catene" irregolari di particelle aggregate con dimensioni geometriche maggiori, simili alla forma degli aerosol che si ritiene popolano la densa atmosfera di Titano. L'arrivo della navicella spaziale Cassini a Saturno nel 2004 ha permesso agli scienziati di studiare Titano, l'unica luna nel sistema solare con un'atmosfera densa e liquido sulla sua superficie.
Durante il periodo Archean non c'era strato di ozono nell'atmosfera terrestre per proteggere la vita sul pianeta, ha detto Wolf. "La foschia che protegge il metano sulla Terra primitiva, suggeriamo che non solo avrebbe protetto la superficie terrestre, ma avrebbe protetto i gas atmosferici sottostanti - incluso il potente gas serra, l'ammoniaca - che avrebbero avuto un ruolo significativo nel mantenere la Terra primitiva caldo."
I ricercatori hanno stimato che c'erano circa 100 milioni di tonnellate di foschia prodotte ogni anno nell'atmosfera della prima Terra durante questo periodo. "Se così fosse, una prima atmosfera della Terra avrebbe letteralmente fatto gocciolare materiale organico negli oceani, fornendo manna dal cielo per la prima vita a sostenersi", ha detto il membro del team Brian Toon, anch'egli di CU-Boulder.
"Il metano è la chiave per far funzionare questo modello climatico, quindi uno dei nostri obiettivi ora è stabilire dove e come ha avuto origine", ha affermato Toon. Se i primi organismi della Terra non hanno prodotto il metano, potrebbe essere stato generato dal rilascio di gas durante le eruzioni vulcaniche prima o dopo la nascita della vita, un'ipotesi che richiederà ulteriori studi.
Questo nuovo studio probabilmente riaccenderà l'interesse per un controverso esperimento condotto dagli scienziati Stanley Miller e Harold Urey negli anni '50 in cui metano, ammoniaca, azoto e acqua furono combinati in una provetta. Dopo che Miller e Urey hanno fatto scorrere una corrente elettrica attraverso la miscela per simulare gli effetti di un fulmine o una potente radiazione UV, il risultato è stato la creazione di un piccolo pool di aminoacidi - i mattoni della vita.
"Abbiamo ancora molte ricerche da fare per affinare la nostra nuova visione della Terra antica", ha dichiarato Wolf. "Ma pensiamo che questo articolo risolva una serie di problemi associati alla foschia che esisteva sulla Terra primitiva e probabilmente ha avuto un ruolo nell'innescare o almeno sostenere la vita più antica del pianeta."
Fonti: CU-Boulder, Scienza
