El origen primigenio de la vida en la Tierra se pudo deber a las llamaradas de un joven Sol

El inicio básico de la vida en la Tierra es un tema que siempre ha impresionado a los científicos y ahora hay una teoría que cobra peso con un joven Sol como protagonista, donde las erupciones solares pudieron crear los componentes básicos de ella.

Las llamaradas solares primigenias

"La tasa de producción de aminoácidos de los rayos es un millón de veces menor que la de los protones solares", dice Vladimir Airapetian del Centro de Vuelo Espacial Goddard de la NASA, coautor del artículo, publicado en la edición de abril de 2023 de Life.

Las primeras investigaciones sobre los orígenes de la vida ignoraron en su mayoría al sol, centrándose en cambio en los rayos como fuente de energía. En la década de 1950, Stanley Miller, de la Universidad de Chicago, llenó una cámara cerrada con metano, amoníaco, agua e hidrógeno molecular (gases que se pensaba que prevalecían en la atmósfera primitiva de la Tierra) y encendió repetidamente una chispa eléctrica para simular un rayo. Una semana después, Miller y su asesor de posgrado, Harold Urey, analizaron el contenido de la cámara y descubrieron que se habían formado 20 aminoácidos diferentes.

"Esa fue una gran revelación", dice Airapetian. "A partir de los componentes básicos de la atmósfera de la Tierra primitiva, podrías sintetizar estas moléculas orgánicas complejas".

Pero luego las cosas se complicaron, con investigaciones adicionales que sugerían diferentes ingredientes en la atmósfera de la Tierra joven. Los científicos ahora creen que el amoníaco (NH3) y el metano (CH4) eran mucho menos abundantes; en cambio, el aire de la Tierra estaba lleno de dióxido de carbono (CO2) y nitrógeno molecular (N2), que requieren más energía para descomponerse. Estos gases aún pueden producir aminoácidos, pero en cantidades muy reducidas.

Buscando fuentes de energía alternativas, algunos científicos señalaron las ondas de choque de los meteoritos entrantes. Otros citaron la radiación ultravioleta solar. En 2016, Airapetian sugirió una idea diferente: partículas energéticas de nuestro sol .

El profesor de química Kensei Kobayashi de la Universidad Nacional de Yokohama se enteró de la idea de Airapetian y se ofreció a ayudar a probarla.

"Tuve la suerte de tener acceso a varios [aceleradores de partículas] cerca de nuestras instalaciones", dice Kobayashi. Estos aceleradores podrían usarse para crear protones energéticos del tipo producido por fuertes erupciones solares y CME o llamaradas solares.

A continuación, se dedicaron a recrear el experimento de Miller-Urey con una mezcla de gases que coincidían con la atmósfera de la Tierra primitiva tal como la entendemos hoy. El equipo de Kobayashi disparó la cámara llena de gas con protones (simulando partículas solares) o la encendió con descargas de chispas (simulando rayos), comparando cuál funcionó mejor.

Mientras que los protones (erupciones solares) formaron aminoácidos con concentraciones de metano tan bajas como el 0,5 %, las descargas de chispas (rayos) requirieron una concentración de metano del 15 % antes de que se formara ningún aminoácido. Los protones también tendían a producir más ácidos carboxílicos (un precursor de los aminoácidos) que las descargas de chispas.

En general, los protones solares superaron a los rayos por un factor de un millón.

Esto es significativo porque el Sol joven produjo muchos protones energéticos. Hace unos 4.000 millones de años, el Sol brillaba con solo unas tres cuartas partes del brillo que vemos hoy, pero su superficie estaba agitada por erupciones gigantes. Las "super llamaradas" eran comunes, según algunas estimaciones, ocurrían hasta 10 veces al día, lo que ayudaba a cocinar una gran cantidad de aminoácidos.

Esto no significa que las erupciones solares crearon vida, solo los componentes básicos. Sigue siendo un misterio cómo las sustancias químicas no vivas pueden autoensamblarse en un organismo vivo.

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