Cuando se trata de la vida y su historia en la Tierra, los impactos de meteoritos han sido una de las amenazas siempre presentes a la extinción total. Incluso es posible que la vida tenga tuvo múltiples comienzos – con las primeras iteraciones completamente destruidas por el impacto de un cuerpo masivo en las primeras etapas de la historia de la Tierra.
Sin embargo, sabemos que la vida ha logrado expandirse y diversificarse en casi todos los nichos ecológicos disponibles en el planeta y que toda la vida en la Tierra se remonta a una última ancestro común universal que existió hace unos 3.600 millones de años a 4.200 millones de años. Desde entonces, los impactos sobre la superficie de la Tierra han alterado periódicamente el orden de la vida, pero la vida permanece.
Los impactos de meteoritos, vistos a través de su capacidad para alterar radicalmente el medio ambiente de la Tierra, se han considerado una fuerza de destrucción. Sin embargo, con una perspectiva más matizada de la historia de la vida en la Tierra, junto con una mayor comprensión del papel que han tenido los impactos de meteoritos en la configuración del mundo en el que vivimos, los científicos están reconsiderando que estos eventos son perjudiciales para la capacidad de un planeta para sustentar vida. .
Cómo los meteoritos dieron forma a la evolución de la Tierra
Alexandra Pontefractun microbiólogo especializado en cómo los impactos influyen en la habitabilidad planetaria del Laboratorio de Física Aplicada de Johns Hopkins, cree que la idea de que los impactos son perjudiciales para la vida se remonta a nuestra comprensión de que la extinción masiva de los dinosaurios se debió a un gran impacto en el final del Cretácico.
“En ese momento, se descubrió la existencia de una capa global de iridio, que marcó el fin de la preservación geológica de los dinosaurios, lo que dio lugar a una hipótesis innovadora de que el impacto de un gran meteorito provocó un evento de nivel de extinción global”, dice Pontefract.
“La idea de que podríamos ser aniquilados por este tipo de catástrofe global también es algo que captura nuestra imaginación, y esto se filtró en la cultura popular en la década de 1990, con Impacto profundo y Armagedónfomentando la idea de que una bola de fuego gigante que se dirige hacia nosotros no es, en general, algo bueno”, continúa.
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El polvo de asteroide y su papel en el sustento de la vida
Sin embargo, a través del trabajo de Pontefract y otros, los investigadores se están dando cuenta de que los impactos de meteoritos en las superficies planetarias (y lunares) también pueden moldear positivamente las condiciones habitables.
Tomemos, por ejemplo, el trabajo realizado por Kurosawaquien demostró que los asteroides ricos en carbono pueden reaccionar con el nitrógeno atmosférico para producir cianuro de hidrógeno, que se cree que es uno de los precursores químicos más importantes para el origen de la vida. Los asteroides más pequeños, así como la constante caída de polvo interplanetario, también son una fuente de sustancias orgánicas biológicamente relevantes para las superficies planetarias, como azúcares, aminoácidos y carbohidratos.
“Es importante señalar que esta caída habría sido mayor en las primeras etapas de la evolución del sistema solar debido a las mayores concentraciones de asteroides y cometas”, dice Pontefract.
Impactos mayores también pueden ser responsables de generar una serie de entornos habitables en los que la vida puede prosperar. La corteza de mundos rocosos como el nuestro, e incluso de mundos helados como Europa, la luna de Júpiter, puede fracturarse significativamente por el paso de una onda de choque de un impacto.
“En la Tierra, se ha demostrado que esto tiene aumentó la habitabilidad del subsuelo por la vida microbiana. En los mundos oceánicos, esta fractura podría conducir a una importante conectividad entre la superficie helada y el océano subterráneo, promoviendo reacciones químicas que podrían sustentar la vida”, explica Pontefract.
Una consideración adicional es la energía que los impactos pueden transferir a los cuerpos planetarios a través del calor. Si bien un área impactada puede alcanzar temperaturas lo suficientemente altas como para vaporizar la roca, dichos impactos también pueden promover la generación de sistemas hidrotermales, como los que existen en las profundidades del océano de la Tierra.
Pontefract señala que los mundos oceánicos, o mundos que se encuentran fuera de la “zona habitable” de su estrella, pueden depender de eventos de impacto como mecanismo para proporcionar calor que sustente entornos habitablesdonde las bajas temperaturas pueden ser una barrera para el surgimiento de la vida.
“Dependiendo del tamaño del impactador y de la temperatura del cuerpo planetario, estos sistemas pueden persistir del orden de miles a millones de años”, dice Pontefract.
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¿Pueden los meteoritos restablecer la habitabilidad planetaria?
Al considerar la influencia que los impactos podrían tener en la habitabilidad de un planeta, Pontefract también explica que el hecho de que un cuerpo albergue una biosfera, o la falta de ella, también es importante por las siguientes razones.
En cierto sentido, se puede considerar que los impactos de meteoritos son eventos de reinicio (el área que se reinicia depende del tamaño del impacto). Si existe una biosfera establecida en un planeta y se produce el impacto de un gran meteorito, el evento es obviamente perjudicial para la biología existente. Sin embargo, con el tiempo, la zona de habitabilidad posterior al impacto puede aumentar, donde se crean nuevos hábitats dentro de las rocas y el subsuelo para que la biota existente colonice.
“Este tipo de eventos afectan fuertemente el curso de la evolución, como sucedió aquí en la Tierra, donde la extinción de los dinosaurios abrió el camino para los mamíferos”, dice Pontefract.
En los ambientes abióticos (ambientes carentes de vida), los impactos pueden ser actores fundamentales para facilitar el origen de los acontecimientos vitales. Como se mencionó anteriormente, los impactos son una fuente de calor, energía y nutrientes. Pontefract también explica que los cráteres de impacto, ambientes de cuencas cerradas, pueden contener altas concentraciones de química debido a la evaporación, y los estudiosos del origen de la vida han demostrado que la deshidratación es un proceso importante para formar ácidos nucleicos a partir de componentes básicos.
“Los mundos oceánicos son objetivos tentadores para la detección de vida, ya que tienen océanos salinos globales. El problema de sustentar la vida en estos mundos más allá de las limitaciones de temperatura es la posible falta de química de oxidación-reducción, que es la base de toda la vida. El océano reductor está separada de la superficie oxidada por kilómetros de hielo, por lo tanto, la formación de ambientes habitables en estos mundos depende de eventos que pueden promover la mezcla de estas dos regiones, la formación de cráteres de impacto es uno de esos mecanismos”, dice Pontefract.
La forma en que un impacto podría influir en la habitabilidad de un determinado planeta o luna depende del contexto de ese cuerpo: ya sea rocoso, acuoso, habitado o deshabitado, por ejemplo. Sin embargo, las numerosas formas en que los impactos pueden alterar las condiciones de un planeta sugieren que nuestro sentimiento simplista de que los impactos son malos para la vida necesita ser reflexionado más a fondo.
El trabajo realizado por Pontefract y otros investigadores en el área nos está ayudando a comprender mejor cómo los eventos en la historia profunda de la Tierra han influido en ella para convertirse en el mundo portador de vida que es hoy. También nos están ayudando a comprender los factores que intervienen en la determinación de la capacidad de un cuerpo para sustentar la vida: conocimiento importante si alguna vez queremos encontrar vida en mundos distintos al nuestro.
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Conor Feehly es un escritor científico radicado en Nueva Zelanda que cubre una amplia gama de temas, incluidas la astronomía y la neurociencia, con un ojo puesto en la investigación en la intersección de la ciencia y la filosofía. Recibió una maestría en comunicación científica de la Universidad de Otago. Conor es colaborador habitual de Discover Magazine y su trabajo también aparece en New Scientist, Nautilus Magazine, Live Science y New Humanist, entre otros.