El enigma del frio

Porque La Tierra no se congeló por completo durante su juventud a pesar de que el calor solar era muy inferior al actual?

En 1972 Carl Sagan y George Mullen propusieron por primera vez un problema que, desde entonces, ha sido uno de los grandes obstáculos que la ciéncia busca superar para entender mejor la evolución de nuestro mundo desde su nacimiento: Es la llamada "Paradoja del Joven Sol".

En que consiste este enigma? Basicamente en entender como la Tierra mantuvo temperaturas soportables y no se vió convertido en un mundo helado con sus oceanos permanentemente congelados durante los primeros 2.000 Millones de años de existencia, a pesar de que el brillo de nuestra joven estrella era, incialmente, notablemente inferior al actual, con una estimación de solo el 70% del brillo que conocemos hoy día.

Resulta este un problema dificil de resolver, pues ambos factores principales parecen tener argumentos sólidos que los apoyan...por un lado que el Sol ha ido aumentado su brillo a lo largo de las eras (y que continuará haciendolo en el futuro) se apoya en la observación de otras estrellas, mientras que los Océanos, salvo periodos puntales, han estado en estado líquido desde sus inicios también esta bien documentada geologicamente. Así pues hay algo más, una pieza que falta para completar el puzzle del pasado terrestre, una busqueda que tiene planteadas numerosas opciones y hipótesis, controversias y discusiones. Veamos algunas de las explicaciones propuestas, todas con sus pros y sus contras:

- Efecto invernadero: Es posiblemente la respuesta más evidente, y más, si como muestran los análisis de la roca sedimentária llamada Isua, situada en Groenlandia y considera el material más antiguo que se conoce con una edad estimada de 3.800 Millones de años, la atmósfera, durante esa epoca primigénia, tenía unas concentración de gases Invernadero (CO2 y Metano entre otros) mucho más elevados que en la actualidad...pero lo suficiente para compensar esta menor llegada de calor del Sol? Los cálculos teóricos más aceptados indican que el porcentaje de Co2 atmosférico debía haber llegado al 30% (los actuales són del 0.038%) para ello, y los últimos análisis de dicha roca, a diferencia de otros anteriores, indican cifras mucho menores...claramente superiores a las de hoy en día en un factor de tres o cuatro, pero lejos de los porcentajes necesarios.

La discusión continúa, en especial cuando incluso ese procentaje teórico necesario del 30% no está del todo claro y algunos estudios, como el del aleman Philip von Paris, lo ponen en duda y proponen cifras mucho más bajas, lo que haría más viable que, efecticamente, esta fuera la explicación a la famosa paradoja.

- Cambios en el Albedo: Con esta palabra se conoce el porcentaje de luz solar que un cuerpo refleja de nuevo al espacio...cuanto mayor es, mayor es la cantidad reflejada y menos, en consecuencia, la que es absorvida por este. Asi, por ejemplo, La Tierra tiene un albedo medio del 30%, mientras que Venus, que refleja la mayor parte de la luz que le llega, alcanza el 70%...igualmente la composición material determina dichas cifras: la de Nieve fresca llega al 86% (motivo por el cual nos parece tan deslumbrante los días de cielos claros), la de las nubes el 50%, las superfcies rocosas el 18%, la de las zonas bocosas un 8% y la de los Ocáanos se mueve entre el 5 y el 10%..

Podría haber tenido la joven Tierra un albedo más bajo, de forma que absorviera una mayor cantidad de luz solar y le permitiera mantener unas temperaturas templadas? Es una alternativa a la explicación basada en un mayor efecto invernadero, con dos variantes...una propone que las masas de tierra emergidas podrían haber sido menores que las actuales, lo que implicaría una mayor superficie acuática. Puesto que los Océanos absorven más el calor que no la superficie continental esto quizás habría permitido al planeta mantenerse templado a pesar de la escasa luz solar.

La otra, más reciente, teoriza que la cantidad de nubes presentes en la Tierra primitiva era menor que en la actualidad, y puesto que estas són responsables de reflejar de nuevo al espacio una cantidad notable de luz solar su ausencia implicaría un Albedo más bajo. Defendida por un equipo liderado pot Minik Rosing, de la Universidad de Copenhagen, esta idéa se basa en el mecanismo con el que se forman las pequeñas gotas de agua, y que implica la presencia de partículas en suspensión alrededor de las cuales se condensan dichas gotas...puesto que, segun defiende Rosing, muchas de ellas estan formadas por elementos químicos de origen biológico, en concreto de algas y plantas, que no existían aun en esa etapa temprana, se puede defender que la capa nubosa era significativamente más delgada.

Han pasado más de cuatro décadas desde que este enigma fue planteado por Sagan, y aunque son varios los caminos abiertos para explicarlo ningun parece ser capaz de ofrecer, de momento, una explicación lo suficientemente sólida y definitiva. La Paradoja del mundo que debió congelarse y no lo hizo sigue esperando una resolución.

Clouds May Hold Key to Why Early Earth Didn't Freeze Over

young' sun paradox