¿Por qué comenzó la vida durante el período temprano de fuertes impactos de la Tierra?

Nueva investigación demuestra un fuerte vínculo… Los restos fundidos de estas explosiones puede sepultar los restos de la vida que una vez que habitaban en las zonas de surgentes hidrotermales y conservarlos durante millones de años

«Es interesante que hace de 4.200 millones a 3.800 millones años la Tierra primitiva experimentó un período conocido como el Bombardeo Intenso Tardío, donde hubo una gran cantidad de impactos, incluyendo grandes impactos, y que este período también se superponga con la evidencia de la vida más primitiva en la Tierra», dice Haley Sapers, un astrobiólogo en el Programa Canadiense de Formación en Astrobiología de la Universidad McGill en Montreal. «Uno podría preguntarse por qué la vida surgió durante una parte tan inhóspita de la historia de la Tierra. Tal vez la formación de cráteres de impacto tuvo un papel en el origen de la vida «.

Los impactos en un planeta rico en agua como la Tierra o Marte pueden generar actividad hidrotermal… es decir, áreas submarinas que hierven con el calor. Los fondos marinos de aguas termales conocidos como respiraderos hidrotermales a más de un kilómetro bajo la superficie del océano pueden ser el hogar de prósperos ecosistemas en la Tierra, incluidos unos gusanos de tubo gigantes de más de 2 metros de altura. El impacto que creó el cráter Ries puede haber generado actividad hidrotermal que duró tanto como 10.000 años, dándoles a los microbios suficiente tiempo como para colonizar la zona.

Los impactos podrían aportarle calor y energía útil para la vida a un planeta que de otro estaria muerto y frío. «Los sucesos de impacto se produjeron no sólo en la Tierra, sino en casi todos los demás objetos rocosos y de hielo en el Sistema Solar», dice Sapers. «Hasta donde sabemos, son el único proceso geológico omnipresente en el Sistema Solar.»

Los impactos de asteroides y cometas pueden desencadenar un caos generalizado, matando la vida a escala global. Ahora, un nuevo estudio revela que los restos fundidos de estas explosiones pueden sepultar los restos de la vida que habitaban hasta el omento las zonas de surgentes y conservarlos durante millones de años, mientras que otro estudio sugiere que estos impactos podrían incluso crear nuevos hábitats donde la vida puede florecer.

El calor abrasador generado por los impactos cósmicos puede calentar, fundir e incluso vaporizar toneladas de tierra y roca, algunas de las cuales forman vidrio cuando se enfrían. El geólogo especialista en impactos Peter Schultz de la Universidad Brown en Providence, Rhode Island, ha explorado los vidrios de impacto en Argentina desde hace más de 20 años. Un área aproximadamente del tamaño de Texas [696.241 km², más o menos el tamaño de las provincias de Río Negro (203.013 km²), Chubut (224.686 km²) y Santa Cruz (243.943 km²) juntas] en el este de Argentina (al sur de Buenos Aires) está llena de vidrio impacto creado por lo menos siete impactos diferentes que se produjeron entre hace 6.000 años y hace 9.200.000 años.

«Cuando recogimos estos vidrios, pudimos ver lo que parecían ser materiales como hojas atrapadas en el interior», dijo Schultz.

Él y sus colegas detallaron sus hallazgos en línea en la revista Geology.

En cada impacto se observa material vegetal. En dos impactos en particular —uno de hace 3 millones de años y el otro de hace 9.000.000 años— Schultz y sus colegas descubrieron fragmentos de hojas de tamaño de un centímetro, incluyendo estructuras como las papilas, pequeñas protuberancias que recubren las superficies de las hojas. En varias muestras se encuentran bloques de estructuras similares a vetas muy similares a las de la moderna hierba de las pampas, una especie común a esa región de Argentina.

«El vidrio de impacto en realidad puede atrapar y preservar restos de vida pasada», dice Schultz.

La frágil materia vegetal en estas muestras de vidrio fue exquisitamente preservada hasta el nivel celular. Por otra parte, en estos vidrios a veces también se conservan los compuestos orgánicos, así, como restos de la clorofila y pigmentos relacionados.

Para entender cómo podría haber sobrevivido este material vegetal a las condiciones abrasadoras que crearon el cristal de impacto, Schultz y sus colegas intentaron replicar esas condiciones en el laboratorio. Ellos mezclaron vidrio de impacto pulverizado con fragmentos de hojas de hierba de las pampas, calentaron las mezclas a diferentes temperaturas durante diferentes cantidades de tiempo, y luego las enfriaron rápidamente.

Los experimentos revelaron que el material vegetal se conservó cuando las muestras se calentaron rápidamente a más de 1500° C. Según parece, el agua en las capas exteriores de las hojas protege a las capas internas de una manera similar a la fritura, en la que la comida en el exterior se seca rápidamente mientras que el interior se cocina más lentamente.

Este vidrio puede aportar datos sobre las condiciones ambientales en el momento de los impactos, arrojando luz sobre el clima y la vida de la antigua Tierra. Además, si los restos de impactos pueden preservar signos de vida en la Tierra, bien pueden hacerlo en planetas lejanos como Marte. Coincidentemente, las condiciones del suelo en Argentina que ayudaron a preservar estas muestras de plantas no son diferentes a las encontradas en Marte.

«Marte está cubierta por depósitos de polvo de más de 2 kilómetros de espesor en algunas áreas», dijo Schultz. «En Argentina, los depósitos similares de loess [sedimento arrastrado por el viento] tienen de 200 a 300 metros de espesor.»

Los impactos sobre depósitos de polvo así no sólo tienen la oportunidad de fundir materia de una manera que puede preservar signos de vida en Marte, que pueden haber vivido hace millones de años, sino los depósitos de polvo también pueden servir como un suave cojín para capturar esta vida sepultada.

El calor abrasador producido por los impactos de asteroides o cometas puede derretir toneladas de tierra y roca, algunas de las cuales forman vidrio al enfriarse. Parte de ese vidrio conserva restos de material vegetal antiguo. Crédito: Universidad de Brown

«La estrategia consistiría en encontrar el tipo de vidrio de impacto que probablemente habría atrapado materiales en el interior», dice Schultz.

Schultz advirtió que este trabajo no significa que uno debería esperar encontrar signos de plantas en Marte. Más bien, los científicos podrían interesarse en buscar reliquias de microbios en el vidrio de impacto de Marte.

«El próximo paso es comprender los límites de la conservación, para entender mejor las condiciones de captura y establecer criterios para buscar materiales similares en Marte», dice Schultz. «Tengo muchas esperanzas de que podamos responder a estas preguntas con tiempo suficiente.»

Schultz advirtió que los resultados sólo se aplican al vidrio de impacto que se quedó en el planeta cuando fue creado, no a las rocas lanzadas al espacio, como podría ser el caso de los meteoritos procedentes de Marte.

«Estos vidrios de impacto normalmente son bastante frágiles y se rompen si son lanzados a gran velocidad hacia el espacio… o cuando llegan a la superficie a gran velocidad», dijo. «Por lo tanto, hay poca relación de estos hallazgos con vida llegada a la Tierra, hasta ahora.»

En otro estudio, los investigadores descubrieron las primeras huellas fósiles conocidas de microbios descubiertas desde dentro de un cráter de impacto. Estos hallazgos sugieren que los impactos cósmicos podrían generar nuevos hábitats para la vida en sus zonas de inpacto.

Sapers examinó cerca de 120 muestras de vidrio de impacto de Ries de Nördlingen, un cráter de 15 kilómetros de extensión situado en Baviera, Alemania. Se estima que la energía necesaria para crear un cráter como el de Ries iguala la potencia generada por 1,8 millones de bombas atómicas, suficiente para fundir muchos kilómetros cúbicos de roca en este lugar hace unos 14,6 millones de años.

«Cerca del centro del cráter hay una pequeña ciudad que se llama Nördlingen, una ciudad medieval de doble pared que tiene un kilómetro de diámetro, aproximadamente el tamaño del objeto de impacto que creó el cráter», dijo Sapers.

Sapers y sus colegas descubrieron formas tubulares inusuales de 1 a 3 micrones en estos vidrios, o aproximadamente entre una centésima y tres centésimas del diámetro medio de un cabello humano. Estos tubos se perforaron después de que se formaron los vidrios.

Algunos de estos tubos eran rectos, mientras que otros eran curvos, ondulados o en espiral. Los investigadores notaron que los procesos convencionales de formación de minerales no podían explicar con facilidad las formas y la distribución de estos tubos. En cambio, sugieren que éstos fueron formados por los microbios al perforar el vidrio con ácidos orgánicos.

«Creo que estaban grabando la roca para extraer elementos que necesitaban para su metabolismo, como el hierro», dijo Sapers. «Ellos también estaban creando hábitats que podrían ser muy protectores, en los que otros microbios podrían haber vivido».

Sapers y sus colegas detallaron sus hallazgos en línea el 10 de abril en la revista Geology. Sapers destacó que estos resultados son de microbios de la Tierra que colonizaron rocas después del impacto. «Estos no son bichos del espacio… no provienen de la lluvia de meteoros», dijo Sapers.

Mediante el estudio de los impactos en la Tierra, los científicos pueden obtener una mejor visión de cómo podría originarse y sobrevivir la vida en otro lugar.

 

 

«Cuando se piensa en las futuras misiones a Marte, esto podría sugerir que un cráter de impacto con depósitos minerales asociados a la actividad hidrotermal podría ser un objetivo astrobiológico muy emocionante», dijo Sapers.

La imagen en la parte superior de la página muestra un cráter de impacto en Marte ubicado en el norte de Elysium Planitia. El enorme cráter tiene aproximadamente 3,6 km de diámetro, casi cuatro veces el tamaño del famoso Cráter del Meteoro en el norte de Arizona.

Fuente: Daily Galaxy. Aportado por Eduardo J. Carletti

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