Dacă o furtună solară masivă ar afecta astăzi Pământul, aceasta ar distruge tehnologia și ne-ar duce înapoi la vremurile întunecate. Din fericire pentru noi, astfel de evenimente sunt extrem de rare. Dar în urmă cu patru miliarde de ani, vremurile spațioase în stare groaznică s-ar putea să fi fost la ordinea zilei. Doar în locul apocalipsei, ea ar crea viață. Aceasta este concluzia uluitoare a unui studiu publicat recent în Nature Geosciences. Se bazează pe descoperiri anterioare despre stele tinere asemănătoare soarelui, făcute de telescopul spațial Kepler. S-a dovedit că luminile tinere sunt extrem de instabile și eliberează o cantitate incredibilă de energie în timpul „superflares solare”. Vremea noastră cea mai sălbatică în spațiu va arăta ca norișoară prin comparație.
Vladimir Hayrapetyan al NASA a arătat că dacă soarele nostru ar fi la fel de activ timp de 4 miliarde de ani, acesta ar putea face Pământul mai locuibil. Conform modelelor lui Hayrapetyan, atunci când superflaresle solare ne desfrânează atmosfera, au inițiat reacții chimice care au contribuit la acumularea gazelor cu efect de seră și a altor ingrediente esențiale pentru viață.
„Timp de patru miliarde de ani, Pământul ar fi trebuit să fie profund înghețat”, spune Hayrapetyan, referindu-se la „paradoxul slab al soarelui”, formulat pentru prima dată de Carl Sagan și George Mullen în 1972. Paradoxul a venit atunci când Sagan și Mullen și-au dat seama că Pământul avea semne de apă lichidă acum 4 miliarde de ani, dar Soarele era mai slab cu 30%. "Singura modalitate de a explica acest lucru este de a activa cumva efectul de seră", a spus Hayrapetyan.
Un alt mister despre Pământul tânăr este modul în care primele molecule biologice - ADN, ARN și proteine - au colectat suficient azot pentru a se forma. Așa cum este astăzi, atmosfera Pământului antic a fost constituită în mare parte din azot inert (N2). Deși bacteriile speciale, „agenții de fixare a azotului”, au dat seama cum să descompună N2 și să-l transforme în amoniac (NH4), biologia timpurie nu avea această capacitate.
Noul studiu oferă o soluție elegantă pentru ambele probleme sub formă de vreme spațială. Cercetarea a început în urmă cu câțiva ani, când Hayrapetyan studiază activitatea magnetică a stelelor din baza de date Kepler. El a descoperit că stelele de tip G (ca Soarele nostru) sunt ca dinamita în tinerețe: ele deseori eliberează impulsuri de energie echivalente cu 100 de trilioane de bombe atomice. Cea mai puternică furtună geomagnetică pe care au experimentat-o oamenii și care a provocat opriri în întreaga lume, evenimentul de la Carrington din 1859, este în comparație.
„Aceasta este o cantitate uriașă de energie. Abia îmi pot imagina”, spune Ramses Ramirez, astrobiolog la Universitatea Cornell, care nu a fost implicat în studiu, dar lucrează cu Hayrapetyan.
Foarte curând a apărut Hayrapetyan că poate folosi această descoperire pentru a analiza istoria timpurie a sistemului solar. El a calculat că acum 4 miliarde de ani, Soarele nostru ar fi putut emite zeci de superflares la fiecare câteva ore, iar unul sau mai multe dintre ele ar putea lovi un câmp magnetic în fiecare zi. „Ați putea spune că Pământul a fost atacat constant de gigantele evenimente Carrington”, spune el.
Folosind modele numerice, Hayrapetyan a arătat că superfarele solare trebuie să fie suficient de puternice pentru a comprima drastic magnetosfera Pământului, scutul magnetic care înconjoară planeta noastră. În plus, particulele solare încărcate au trebuit să perfecționeze o gaură în magnetosferă în apropierea poliilor planetei noastre, intrând în atmosferă și ciocnind azot, dioxid de carbon și metan. „Deci, toate aceste particule interacționează cu moleculele din atmosferă și creează noi molecule - o reacție în lanț”, spune Hayrapetyan.
Video promotional:
Aceste interacțiuni solar-atmosferice produc oxid nitru, un gaz cu efect de seră cu un potențial de încălzire globală de 300 de ori mai mare decât CO2. Modelele lui Hayrapetyan sugerează că în acel moment s-ar fi putut produce suficient oxid de azot pentru ca planeta să înceapă să se încălzească puternic. Un alt produs al furtunii solare interminabile, cianura de hidrogen (HCN), ar putea fertiliza suprafața cu azotul necesar pentru a forma primele blocuri de viață.
„Oamenii s-au uitat la fulgere și la căderea meteoritilor ca modalități de a iniția chimia azotului”, spune Ramirez. "Cred că cel mai tare lucru despre această lucrare este că nimeni nu s-a gândit să privească furtunile solare înainte."
Acum, biologii vor trebui să stabilească dacă amestecul exact al moleculelor dorite ar fi putut fi născut după o suprasolicitare și apoi să dea naștere vieții. Această cercetare este deja în curs. Oamenii de știință de la Institutul de Științe ale Vieții Terestre din Tokyo folosesc deja modelele lui Hayrapetyan pentru a planifica noi experimente pentru a simula condițiile de pe Pământul antic. Dacă aceste experimente pot produce aminoacizi și ARN, poate că vremea spațială va fi adăugată pe lista posibilelor scântei de viață.
Pe lângă toate celelalte, modelele lui Hayrapetyan ar putea arunca lumină asupra locuinței lui Marte în trecut. Planeta Roșie se crede că a fost plină de apă acum patru miliarde de ani. O astfel de cercetare va fi utilă și în căutarea vieții în afara sistemului nostru solar.
La urma urmei, începem să ne dăm seama ce constituie o „zonă potențial locuibilă” a unei stele, unde planetele pot avea oceane cu apă lichidă. Însă acum zona locuibilă este determinată doar de strălucirea stelei.
„În cele din urmă, vom afla dacă energia unei stele poate ajuta la crearea de biomolecule. Poate fără viața ei ar fi un adevărat miracol."
ILYA KHEL
