Bruce Fegley examina un meteorito. Crédito de la imagen: WUSTL Haga Click para agrandar
Utilizando meteoritos primitivos llamados condritas como modelos, los científicos de la Tierra y planetarios de la Universidad de Washington en St. Louis han realizado cálculos desgasificadores y han demostrado que la atmósfera de la Tierra primitiva era reductora, repleta de metano, amoníaco, hidrógeno y vapor de agua.
Al hacer este descubrimiento, Bruce Fegley, Ph.D., profesor de ciencias terrestres y planetarias en Artes y Ciencias de la Universidad de Washington, y Laura Schaefer, asistente de laboratorio, revitalizan una de las teorías más famosas y controvertidas sobre los orígenes de la vida, el Miller de 1953. -Experimento Urey, que produjo compuestos orgánicos necesarios para la evolución de los organismos.
Las condritas son muestras relativamente inalteradas de material de la nebulosa solar. Según Fegley, quien dirige el Laboratorio de Química Planetaria de la Universidad, los científicos han creído durante mucho tiempo que son los componentes básicos de los planetas. Sin embargo, nadie ha determinado qué tipo de atmósfera generaría un primitivo planeta condrítico.
"Suponemos que los planetas se formaron a partir de material condrítico, y seccionamos el planeta en capas, y utilizamos la composición de la mezcla de meteoritos para calcular los gases que habrían evolucionado de cada una de esas capas", dijo Schaefer. "Encontramos una atmósfera muy reductora para la mayoría de las mezclas de meteoritos, por lo que hay mucho metano y amoníaco".
En una atmósfera reductora, el hidrógeno está presente pero el oxígeno está ausente. Para que el experimento de Miller-Urey funcione, una atmósfera reductora es imprescindible. Una atmósfera oxidante hace imposible la producción de compuestos orgánicos. Sin embargo, un importante contingente de geólogos cree que existía una atmósfera pobre en hidrógeno y rica en dióxido de carbono porque usan gases volcánicos modernos como modelos para la atmósfera primitiva. Los gases volcánicos son ricos en agua, dióxido de carbono y dióxido de azufre, pero no contienen amoníaco ni metano.
"Los geólogos discuten el escenario de Miller-Urey, pero lo que parecen estar olvidando es que cuando se ensambla la Tierra a partir de condritas, se generan gases ligeramente diferentes al calentar todos estos materiales que se han ensamblado para formar la Tierra". Nuestros cálculos proporcionan una explicación natural para obtener esta atmósfera reductora ”, dijo Fegley.
Schaefer presentó los hallazgos en la reunión anual de la División de Ciencias Planetarias de la Sociedad Astronómica Americana, celebrada del 4 al 9 de septiembre en Cambridge, Inglaterra.
Schaefer y Fegley observaron diferentes tipos de condritas que los científicos planetarios y de la Tierra creen que fueron fundamentales para crear la Tierra. Utilizaron códigos informáticos sofisticados para el equilibrio químico para descubrir qué sucede cuando los minerales en los meteoritos se calientan y reaccionan entre sí. Por ejemplo, cuando el carbonato de calcio se calienta y descompone, forma gas de dióxido de carbono.
"Diferentes compuestos en la Tierra condrítica se descomponen cuando se calientan y liberan gas que formó la atmósfera terrestre más temprana", dijo Fegley.
El experimento Miller-Urey presentó un aparato en el que se colocó una atmósfera de gas reductor que se cree que existe en la Tierra primitiva. La mezcla se calentó y recibió una carga eléctrica y se formaron moléculas orgánicas simples. Si bien el experimento se ha debatido desde el principio, nadie había hecho cálculos para predecir la atmósfera primitiva de la Tierra.
"Creo que estos cálculos no se habían hecho antes porque son muy difíciles; utilizamos un código especial ", dijo Fegley, cuyo trabajo con Schaefer en la desgasificación de Io, la luna más grande de Júpiter y el cuerpo más volcánico del sistema solar, sirvió de inspiración para el trabajo actual de la atmósfera terrestre temprana.
Fuente original: Comunicado de prensa de WUSTL
