El bombardeo de asteroides y cometas retrasó la formación de nuestra atmósfera

Hace entre 2.5 y 4 mil millones de años, una época conocida como el eón arcaico, la probabilidad de que un cometa o un asteroide chocara contra la Tierra era bastante más alta que en la actualidad. De hecho, los más grandes, de más de nueve kilómetros de ancho, alteraron la química más antigua del planeta.

Aunque estos hechos son conocidos desde hace tiempo, todavía no se sabe bien con qué frecuencia habría impactos de este tipo y cuáles fueron sus consecuencias sobre nuestra atmósfera, en concreto sobre los niveles de oxígeno, que permite que buena parte de la vida tal y como la conocemos en la Tierra pueda existir. Un equipo de investigadores ahora cree que tiene algunas de las respuestas.

Un equipo de científicos analizó los restos de antiguos asteroides y modeló los efectos de sus colisiones para demostrar que las colisiones eran más frecuentes de lo que se creía, y que comenzaron a disminuir una vez que el oxígeno comenzó a acumularse en el planeta. “El oxígeno libre en la atmósfera es fundamental para cualquier ser vivo que utilice la respiración para producir energía”, explica Nadja Drabon, profesora asistente de Ciencias de la Tierra y Planetarias de Harvard. "Sin la acumulación de oxígeno en la atmósfera, probablemente no existiríamos".

Una tasa de colisión mayor que la se estimaba

La nueva tasa de colisión encontrada sugiere que meteoritos y cometas impactarían con la Tierra aproximadamente cada 15 millones de años, un valor unas diez veces más alto que el que estiman los modelos actuales. Los científicos se dieron cuenta de esto después de analizar registros de lo que parecen ser trozos de roca ordinarios. En realidad, son pruebas antiguas, conocidas como esférulas de impacto, que se formaron en las colisiones de fuego cada vez que grandes asteroides o cometas chocaban contra el planeta. Como resultado, la energía del impacto derritió y vaporizó los materiales rocosos en la corteza terrestre, disparándolos en una columna gigante. Pequeñas gotas de roca fundida en esa nube luego se condensarían y solidificarían, cayendo de regreso a la Tierra como partículas del tamaño de arena que se asentarían nuevamente en la corteza terrestre. Estos marcadores antiguos son difíciles de encontrar, ya que forman capas en la roca que generalmente miden como mucho 2-3 centímetros.

Estas nuevas capas de esférulas aumentaron el número total de eventos de impacto conocidos durante la Tierra primitiva. Esto permitió al equipo del Southwest Research Institute actualizar sus modelos de bombardeo para encontrar que la tasa de colisión había sido subestimada.

Luego, los investigadores modelaron cómo todos estos impactos habrían influido en la atmósfera. Básicamente, encontraron que los efectos acumulados de los impactos de meteoritos por objetos grandes probablemente crearon un sumidero de oxígeno que absorbió la mayor parte del oxígeno de la atmósfera.

Los hallazgos se alinean con el registro geológico, que muestra que los niveles de oxígeno en la atmósfera variaron pero se mantuvieron relativamente bajos a principios del eón Arcaico. Este fue el caso hasta hace unos 2.400 millones de años, durante el final de este período de tiempo, cuando el bombardeo se ralentizó. Luego, la Tierra experimentó un cambio importante en la química de la superficie provocado por el aumento de los niveles de oxígeno conocido como el Gran Evento de Oxidación.

"A medida que pasaba el tiempo, las colisiones se volvían cada vez menos frecuentes y demasiado pequeñas para poder alterar significativamente los niveles de oxígeno ", dijo Marchi en un comunicado. "La Tierra estaba en camino de convertirse en el planeta actual".

Drabon dijo que los próximos pasos en el proyecto incluyen poner a prueba su trabajo de modelado para ver qué pueden modelar en las rocas.