Os compostos orgânicos formadores dos organismos vivos não são sintetizáveis fora das células, nem estáveis em presença de oxigênio molecular, o qual é abundante na atmosfera atual. As evidências indicam que a atmosfera primitiva continha apenas traços de oxigênio, cuja maior parte reagiu com hidrogênio, formando a água presente na superfície da Terra.
Essa atmosfera inicial era, portanto, muito diferente da atual, consistindo primariamente em moléculas com número de átomos de hidrogênio superior ao de átomos de oxigênio. Outros gases predominantes devem ter sido o metano e a amônia, originados a partir de rochas fundidas. Estes contêm carbono e nitrogênio, elementos mais freqüentes, além da água, na
composição da matéria viva.
Durante esse período, a Terra foi bombardeada por enormes cometas e meteoritos e sacudida por terremotos e erupções vulcânicas. Vapores de água e água fervente eram liberados da crosta terrestre, saturando a atmosfera sob forma de nuvens negras, as quais,
ao se condensarem, deixavam cair no planeta grandes quantidades de água por um longo tempo, o que permitiu o resfriamento da superfície terrestre e a entrada da luz solar.
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