La Atmósfera de un Planeta Habitable

La vida animal como la conocemos, requiere una atmósfera con suficiente oxígeno. A fin de que las plantas puedan realizar la fotosíntesis, debe haber una cantidad suficiente de carbono en la atmósfera en forma de dióxido de carbono.

Para mantener una temperatura habitable estable, es crítica la mezcla de gases de efecto invernadero. La pérdida de un equilibrio adecuado, puede conducir a un calentamiento o enfriamiento drástico del planeta.

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Conceptos de Planeta Habitable

Referencia
Ward & Brownlee
Cap.5
 
HyperPhysics*****AstrofísicaM Olmo R Nave
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Una Atmósfera de Oxígeno para un Planeta Habitable

Según Ward & Brownlee, el contenido de oxígeno en la Tierra es el 45% y el 85% en volumen. Esto se compara con un 0,1% en el Sol, la llamada "abundancia cósmica". Pero tener una gran cantidad de oxígeno en un planeta no implica que haya una atmósfera de oxígeno. El oxígeno tiende a estar ligado en óxidos, de modo que sería muy probable casi su inexistencia en la atmósfera.

Los modelos que se han construido para la oxigenación de la atmósfera de la Tierra constituyen una historia muy larga. La versión de Ward y Brownlee de esta historia trata de lo que ellos llaman la "revolución del oxígeno". En su modelo, la formación de los continentes hace alrededor de 2,5 mil millones de años, proporcionó un mayor hábitat para grandes cantidades de estromatolitos, que liberaron oxígeno en el mar. Hasta hace unos 1,8 mil millones de años, ese oxígeno estaba ligado al hierro disuelto en los océanos, como lo demuestran los yacimientos de hierro en bandas. Sin embargo, hace alrededor de 1,8 mil millones de años, se compactó el hierro libre y el oxígeno comenzó a ser liberado a la atmósfera. Las bacterias procarióticas (cianobacterias), utilizando solamente agua, dióxido de carbono y la energía de la luz solar, continuaron liberando cantidades de oxígeno en la atmósfera. Esta revolución proporcionó la base para el metabolismo del oxígeno de la maquinaria de la célula eucariota, y se convirtió en la base para la construcción de la vida animal superior.

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La Cantidad de Carbono Necesaria para la Vida

La química única del carbono, es esencial para la vida tal como la conocemos. Si la Tierra no lo tuviera, no habría vida avanzada aquí. Sin embargo, demasiado carbono también es desastroso para la vida, por lo que debemos estar agradecidos de que la Tierra parece tener justamente la cantidad correcta. Venus tiene cerca de 100 veces más carbono, y sufre de un efecto invernadero desbocado, que ha producido una temperatura superficial de unos 750 K, comparado con alrededor de 300 K en la Tierra. ¡Aquello es lo suficientemente caliente como para derretir el plomo!. Marte no ha sido capaz de mantener su atmósfera y tiene 1/100 del carbono de la Tierra. Los meteoritos carbonosos tienen hasta el 4% de carbono, pero la Tierra tiene sólo el 0,05% de carbono.

Con las grandes variaciones en el contenido de carbono en nuestro vecindario del sistema solar, la Tierra parece estar en la estrecha ventana que proporciona suficiente carbono para la vida en general y para la fotosíntesis en particular. Sin embargo, no tiene tanto como para provocar un efecto invernadero desbocado.

Recursos de Carbono en la Tierra
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Equilibrio de los Gases de Efecto Invernadero

La química única del carbono, es esencial para la vida tal como la conocemos. Si la Tierra no lo tuviera, no habría vida avanzada aquí. Sin embargo, demasiado carbono también es desastroso para la vida, por lo que debemos estar agradecidos de que la Tierra parece tener justamente la cantidad correcta. Venus tiene cerca de 100 veces más carbono, y sufre de un efecto invernadero desbocado, que ha producido una temperatura superficial de unos 750 K, comparado con alrededor de 300 K en la Tierra. ¡Aquello es lo suficientemente caliente como para derretir el plomo!. Marte no ha sido capaz de mantener su atmósfera y tiene 1/100 del carbono de la Tierra. Los meteoritos carbonosos tienen hasta el 4% de carbono, pero la Tierra tiene sólo el 0,05% de carbono.

Con las grandes variaciones en el contenido de carbono en nuestro vecindario del sistema solar, la Tierra parece estar en la estrecha ventana que proporciona suficiente carbono para la vida en general y para la fotosíntesis en particular. Sin embargo, no tiene tanto como para provocar un efecto invernadero desbocado.

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