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Una solución a la paradoja del débil sol joven
Cuando se trata del origen de la vida en la Tierra hace unos cuatro mil millones de años, existe un problema. En ese momento, el joven Sol era aproximadamente un 75 por ciento más tenue de lo que es ahora. Eso habría hecho que la Tierra fuera significativamente más fría, de hecho, demasiado fría para el agua líquida.
Sin embargo, sabemos que el agua líquida es esencial para la vida y sabemos por el registro fósil que existía vida en la Tierra en ese momento. Debe haber estado presente agua líquida. Entonces, ¿qué mantenía el agua caliente?
Este problema, conocido como la paradoja del débil sol joven, ha preocupado a los astrónomos desde la década de 1970, cuando fue señalado por Carl Sagan y sus amigos. Propuso que la atmósfera de la Tierra en ese momento debía ser rica en dióxido de carbono y que el consiguiente efecto invernadero era responsable del calentamiento. Sin embargo, otra evidencia sugiere que la atmósfera no pudo haber tenido suficiente CO2 para hacer el truco. El Blog arXiv ha buscado en otras posibles soluciones en el pasado también.
Hoy, Christoffer Karoff de la Universidad de Birmingham y un compañero hacen una nueva sugerencia basada en su estudio de kappa Ceti, una estrella a unos 30 años luz de distancia en la constelación de Cetus, que se parece mucho a nuestro Sol, ya que habría sido cuatro mil millones. hace años que.
Resulta que Kappa Ceti es un poco más interesante de lo que alguna vez pensaron los astrónomos. Esta joven estrella, dice Karoff, produce destellos y eyecciones de masa coronal a un ritmo tres órdenes de magnitud mayor que nuestro Sol actual. La implicación, por supuesto, es que nuestro Sol debe haber estado tan activo cuando tenía la misma edad que kappa Ceti (alrededor de 700 millones de años).
¿Y qué? ¿Cómo pueden las eyecciones de masa coronal haber calentado la Tierra? La respuesta está en un fenómeno conocido como la disminución de Forbush, en honor al astrónomo Scott Forbush, que estudió los rayos cómicos galácticos en las décadas de 1930 y 1940.
Forbush descubrió que la cantidad de rayos cósmicos galácticos que golpean la Tierra se reduce hasta en un 30 por ciento dentro de un día aproximadamente después de que el Sol produzca una eyección de masa coronal. La razón es que estas eyecciones son nubes gigantes de gas ionizado envueltas en poderosos campos magnéticos. Estos campos simplemente desvían los rayos cósmicos de la Tierra.
Entonces, si el Sol temprano estuviera produciendo muchas más eyecciones de masa coronal, habrían llegado a la Tierra muchos menos rayos cósmicos.
Y ahí es donde entra en juego otra idea. En los últimos años, varios climatólogos han especulado que los rayos cósmicos siembran la formación de nubes en la atmósfera inferior. La idea es que ionizan moléculas y partículas de polvo que luego se convierten en puntos focales sobre los que se condensan las gotas.
Entonces, menos rayos cósmicos conducen a menos nubes. Incluso hay alguna evidencia de que la capa de nubes cae durante una disminución de Forbush, aunque es justo decir que existe cierta controversia al respecto.
Entonces, el pensamiento de Karoff es el siguiente. Más eyecciones de masa coronal en el pasado de la Tierra conducen a que menos rayos cósmicos golpeen la Tierra, lo que conduce a una menor cobertura de nubes. Una menor cobertura de nubes significaba que se habría reflejado menos luz solar hacia el espacio, lo que habría permitido que la superficie se calentara.
Y eso es lo que mantuvo el agua líquida en la superficie de la Tierra hace cuatro mil millones de años.
¿Lo tengo?
Ref: arxiv.org/abs/1003.6043 : ¿Cómo afectó el sol al clima cuando la vida evolucionó en la Tierra? - Un estudio de caso sobre el joven solar gemelo Kappa Ceti