In uno studio pubblicato di recente su Nature Communications, si esamina come la formazione di metano sulla Terra in uno stadio precoce potrebbe essersi verificata più rapidamente ed estesamente di quanto si pensasse. I risultati suggeriscono che le reazioni guidate dal calore e dalla luce possono aver prodotto metano globalmente in ambienti acquatici ambientali, senza bisogno di elevate pressioni e temperature. Queste reazioni possono aver plasmato l’evoluzione chimica dell’atmosfera prima dell’emergere della vita. Il metano è un potente gas serra e probabilmente ha permesso l’evoluzione della vita durante il periodo Archeano (4-2,5 miliardi di anni fa), mantenendo calda la Terra in uno stadio precoce e mantenendo l’oceano liquido mentre il giovane Sole era ancora debole.
Tuttavia, la fonte del metano prima delle origini della vita è ancora discussa in ambito scientifico. Ricerche precedenti suggeriscono che la produzione di metano sarebbe stata limitata alle alte temperature e alle pressioni della crosta intorno alle bocche idrotermali. Leonard Ernst e i colleghi hanno condotto esperimenti utilizzando un modello progettato per simulare le condizioni abiotiche precoci della Terra.
La formazione del metano sulla Terra nel periodo Archeano
A temperature basse al di sotto dei -30°C, hanno scoperto che il metano è stato prodotto da una soluzione a pH neutro contenente ferro reattivo e composti metilati dello zolfo attraverso l’azione di specie reattive di ossigeno, come il perossido di idrogeno. Tutti questi ingredienti sarebbero stati abbondanti nei primi ambienti acquosi della Terra, con specie reattive di ossigeno generate in acqua poco profonda dalla luce e in tutta la colonna di vapore acqueo che veniva emessa dal calore. Gli autori suggeriscono che questo processo di formazione del metano ambientale avrebbe potuto aumentare notevolmente il volume di metano generato sulla Terra.
L’accumulo atmosferico di CH4 ed etano (C2H6) potrebbe anche spiegare il paradosso del “debole sole giovane“, che descrive l’apparente contraddizione di un sole debole (70 – 83% dell’attuale produzione di energia solare) nel periodo Archeano, ma con un clima che era meno caldo di oggi 4.5-2.5milioni di anni fa.
Anche se questi livelli di CH4 sarebbero essenziali per mantenere la Terra una idrosfera liquida per consentire l’evoluzione della vita durante lo stadio Archeano, la fonte di CH4 prima dell’origine della vita è ancora oggetto di dibattito. Gli esperti suggeriscono l’ipotesi che mentre il metano CH4 è stato rilasciato dal vulcanismo sottomarino, la maggior parte del CH4 di essere formato come prodotto laterale del processo di serpentinizzazione.
