FORMACIÓN ESTELAR EN  NUESTRA GALAXIA  Y CLIMATOLOGÍA

El descubrimiento de grandes glaciaciones en los trópicos durante el Proterozoico, entre los   2300 millones y 700 millones de años, es un acertijo para la teoría tradicional climática. No sólo hay que explicar las causas de  tales eventos, sino también porqué han ocurrido justo entonces, cuando la Tierra tenía el 50% y el 15% de su edad actual.  Además,  hay que esclarecer la existencia  de  un largo intervalo caliente entre ellos,  en los que no hay interludios fríos como los ocurridos  en los pasados 550 millones de años. Pero, una vez más, la cosmoclimatología puede explicar todo.

Un aumento en la tasa de formación de estrellas en la nuestra Galaxia, asociada a interacciones con la Grande y Pequeña Nube de Magallanes, las dos galaxias más próximas, debió afectar al flujo de rayos cósmicos en la Tierra provocado por el incremento del número de supernovas. Este aumento se observa  en las galaxias con formación estelar intensa.

El temprano período Proterozoico, durante el cual  la Tierra está convertida en una bola de nieve, coincide con un mini brote de formación estelar  ocurrido hace unos 2400 – 2000 millones de años,  con la tasa  más alta  desde  que se formó la Tierra, el doble de la actual. Después siguió un período de calma de unos mil millones de años durante el cual   la tasa disminuyó a la mitad de su valor actual. Esto puede explicar los largos intervalos sin hielo en el Proterozoico, aún visitando los brazos de espiral estos no son capaces de suministrar suficientes rayos cósmicos para crear condiciones de glaciación. Los datos de la formación estelar muestran una recuperación moderada de su tasa en el periodo en el  que ocurren las últimas glaciaciones. Un  resultado reciente, en 2004, de los estudios de la tasa de formación de estrellas muestra la presencia de un pico alrededor de hace 750 millones de años   que indica la tasa más alta de formación estelar durante los últimos  2000 millones de años  y apoya el escenario de la Tierra convertida en una bola de nieve.

Retrocediendo  en el tiempo,  hasta hace 4000 millones de años, cuando el Sol y la Tierra eran jóvenes, surge la cuestión de  por qué la Tierra no estaba helada. La luminosidad del Sol (potencia radiada) sería un  75% de la actual, de acuerdo a los modelos estándares de evolución solar, la temperatura media de la superficie de la Tierra habría sido 25 grados  más fría. Pero hay evidencias minerales de la existencia de agua líquida hace 4400 millones de años y los restos más antiguos de formas de vida, encontrados en  los sedimentos de un antiguo mar, tienen una antigüedad de 3800 millones de años.

Los modelos solares sugieren que el entonces  joven Sol,  tenía un viento solar más intenso que  habría reducido el flujo de rayos cósmicos a una fracción muy pequeña comparada con la presente lo que, en una interpretación cosmoclimatológica, indicaría que la Tierra no estaba muy cubierta por nubes. Este efecto compensaría la debilidad  de la irradiancia solar, y  reduciría la contribución requerida de los gases de efecto invernadero. Un resultado sorprendente obtenido de esta línea de investigación es una nueva perspectiva en las vicisitudes de la vida durante 3500 millones de años.  

Es posible reconstruir el flujo de rayos cósmicos en el pasado,   haciendo modelos que combinan la habilidad del Sol para repeler los rayos cósmicos con su viento magnetizado  junto con el cambio en la tasa de formación de estrellas. Si comparamos el flujo resultante con el obtenido a partir de una fuente completamente diferente,  como es el carbono-13 presente en rocas carbonadas, como indicador de la productividad de la biosfera. Resulta así  que las mayores fluctuaciones en productividad coinciden con los flujos más altos de rayos cósmicos. Por el contrario, durante los mil millones de años que la formación estelar fue lenta y los rayos cósmicos menos intensos, la biosfera casi no cambio su productividad. Este resultado revela una mecanismo  más sutil que  el implicado en la idea de que  un clima caliente favorece la vida o un clima frío es letal. Puede estar relacionado con el mejor reciclaje de los elementos en condiciones de baja temperatura.

Es fascinante pensar que la historia de toda la Galaxia tiene influencia en la evolución del clima y de la vida en la Tierra y que continuará siendo así en el futuro.