Los rayos eran en realidad menos frecuentes en la atmósfera de la Tierra primitiva, según nuevo estudio

Explicar el origen de la vida en la Tierra no es para nada fácil, los científicos continúan debatiendo el tema. El intento más famoso probablemente es el experimento seminal de Miller-Urey, que sugiere que los rayos pueden haber contribuido al origen de la vida en la Tierra mediante la formación de aminoácidos y ácidos de carbono. Un reciente estudio nos dice que la atmosfera terrestre primitiva probablemente era menos propicia para formar rayos, algo que va en contra de lo que se pensaba anteriormente.

En 1952, Stanley Miller y Harold Urey hicieron saltar chispas en un matraz lleno de gas destinado a reflejar la composición de la atmósfera terrestre hace unos 3.800 millones de años. El experimento demostró que las descargas podrían ser capaces de producir aminoácidos y ácidos de carbono como precursores para la posterior síntesis de material biótico. Mejor dicho, los rayos pueden haber contribuido al origen de la vida en la Tierra mediante la formación de aminoácidos y ácidos de carbono.

Todavía no tenemos una versión concreta sobre cómo era exactamente la Tierra en sus comienzos, pero se sugiere que la atmósfera pudo haber sido rica en dióxido de carbono y nitrógeno molecular. Para profundizar el tema, los investigadores se centraron en cómo pudieron haberse formado las llamadas “descargas de serpentinas”, que son como chispas que encienden los rayos.

“Realizamos simulaciones numéricas por ordenador de avalanchas de electrones en la mezcla de gases utilizada por Miller y Urey, así como en una mezcla sugerida más recientemente para la composición de la atmósfera de la Tierra Antigua hace 3.800 millones de años y estudiamos las condiciones necesarias para el inicio de las descargas filamentosas”, escriben los autores del artículo.

Posteriormente el equipo calculó las propiedades de los electrones y de las descargas y las comparamos con los resultados de las descargas en la Tierra moderna. De este modo elaboraron una tabla que resume los campos eléctricos necesarios para el inicio de las descargas en estas diferentes atmósferas.

“Nuestras simulaciones muestran que las descargas en la mezcla de Miller-Urey se inician con campos más bajos que en la mezcla de Kasting y, en parte, en la Tierra moderna, lo que implica que las descargas en la atmósfera de la Tierra antigua podrían haber sido más difíciles de iniciar de lo que se pensaba”.

Específicamente lo que las simulaciones indican es, que la atmósfera de dióxido de carbono y nitrógeno necesitaba un campo eléctrico un 28% más intenso para que las serpentinas -precursoras de los rayos- se descargaran, porque las moléculas de gas y los electrones tienen menos posibilidades de chocar y acumular cargas eléctricas que puedan generar rayos.

“Básicamente, en la atmósfera rica en nitrógeno y carbono se necesitan campos eléctricos más fuertes para que se inicie una descarga”, dijo en un comunicado Christoph Köhn, científico del Instituto Nacional del Espacio de la Universidad Técnica de Dinamarca, que dirigió el estudio.

Esto conduce a plantear que durante los comienzos de la Tierra se pudieron haber dado menos descargas de rayos. Un problema grave, ya que esto reduce las probabilidades de generar moléculas prebióticas, haciendo aún más difícil explicar el origen de la vida en nuestro planeta.

“Si las descargas de rayos fueron responsables de la producción de moléculas prebióticas, es importante conseguir una muy buena comprensión teórica de lo que ocurrió”, dijo Köhn. “La gran pregunta sigue siendo: ¿de dónde vienen todas estas moléculas prebióticas?”.

El estudio aparece en Geophysical Research Letters.