I ricercatori trovano una possibile soluzione al “paradosso del Sole giovane debole”

Nei primi miliardi di anni della storia della Terra, il pianeta è stato bombardato da asteroidi primordiali, mentre un Sole debole forniva molto meno calore. Un team del Southwest Research Institute ritiene che questo inizio tumultuoso potrebbe avere in ultima analisi favorito la vita sulla Terra, in particolare nel sostenere acqua liquida.

“I primi impatti hanno causato temporanea distruzione localizzata e condizioni ostili per la vita. Ma allo stesso tempo, hanno avuto un effetto benefico a lungo termine nello stabilizzare la temperatura superficiale e nel fornire elementi chiave per la vita come la conosciamo”, ha detto il dottor Simone Marchi, ricercatore presso il Planetary Science Directorate del SwRI a Boulder e primo autore di un articolo recentemente pubblicato sulla rivista Earth and Planetary Science Letters. Lo studio affronta un problema importante, uno dei misteri nella storia del Sistema Solare e della Terra, il paradosso del Sole giovane debole.

“Le condizioni atmosferiche e superficiali durante il primo miliardo di anni di storia della Terra sono poco conosciute a causa della scarsità di evidenze geologiche e geochimiche”, ha detto Marchi. Tuttavia, antichi cristalli di zircone in rocce sedimentarie forniscono la prova che il nostro pianeta avesse oceani liquidi, almeno in modo intermittente, durante questo primo periodo. Il team ha creato un nuovo modello di degassamento generato da impatto sulla Terra primordiale, mostrando come un conseguente effetto serra avrebbe potuto controbilanciare la debole luce del giovane Sole abbastanza per sostenere acqua liquida.

I risultati potrebbero essere la chiave per comprendere come la vita è iniziata sulla Terra, nonostante il Sole giovane debole e i danni causati dalle collisioni. Studi di altre stelle, così come modelli teorici, hanno dimostrato che stelle simili al Sole iniziano la loro vita circa dal 20 al 30 percento più deboli nelle lunghezze d’onda del visibile di quanto il Sole sia allo stato attuale. Esse aumentano gradualmente la luminosità nel corso del tempo. I ricercatori hanno trovato una possibile soluzione al paradosso del Sole giovane debole negli impatti di asteroidi primordiali.

“Oggi la Terra si trova nella zona in cui acqua liquida può esistere sulla sua superficie”, ha detto Marchi. L’acqua liquida è generalmente considerata un ingrediente fondamentale per la vita. Quando il Sole era molto più debole, la Terra con la sua attuale composizione atmosferica avrebbe dovuto avere gli oceani ghiacciati, e la vita non avrebbe potuto formarsi.

La spiegazione più semplice potrebbe essere un effetto serra atmosferico, dovuto in particolare ad anidride carbonica. Secondo il team di Marchi mentre il pianeta è stato bombardato da asteroidi primordiali, alcuni di essi del diametro di 100 chilometri, nell’impatto avrebbero fuso grandi quantità di roccia, creando laghi temporanei di lava. Questi avrebbero rilasciato grandi quantità di biossido di carbonio nell’atmosfera.

“Questo precoce pesante bombardamento avrebbe potuto essere responsabile del grande effetto serra necessario per mantenere condizioni più calde, favorevoli al rapido avvio della vita sulla Terra”, ha detto Marchi. “Il bombardamento ha rilasciato anche grandi quantità di zolfo, uno degli elementi più importanti per la vita”.

[ Barbara Bubbi ]

http://phys.org/news/2016-06-solution-faint-young-sun-paradox.html

Credit: Southwest Research Institute