Nuestro planeta azul nació húmedo

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La Tierra tiene vastos océanos hoy en día, pero nuestro planeta era una roca seca cuando se formó y el agua fue una adición tardía, se supone que “llovieron” asteroides desde el gélido sistema solar exterior, más allá del cinturón de asteroides. Entonces, según los libros de texto con los que estudiamos, el agua debió haber llegado más tarde y los principales sospechosos fueron los meteoritos conocidos como condritas carbonáceas, que son ricos en minerales hidratados.

Al menos eso era lo que nos decían en los libros de texto.

Pero, una investigación reciente nos acerca a otra versión. La cosmoquímica Laurette Piani, quien dirigió una nueva investigación publicada el jueves pasado en la revista Science, indicó que sus hallazgos contradecían la teoría prevaleciente de que el agua llegó por cometas o asteroides a una Tierra seca. Sostiene que los ingredientes para formar el agua estaban ligados a las rocas que modelaron a la Tierra. Así, agregó peso a la idea de que la Tierra realmente nació “húmeda”.

El agua cubre el 70% de la superficie de la Tierra y es crucial para la vida tal como la conocemos, pero cómo llegó aquí ha sido un debate científico de larga data. El agua es abundante en el espacio y está formada por el hidrógeno creado durante el Big Bang y el oxígeno liberado por las estrellas moribundas. Los planetas de nuestro sistema solar se crearon hace unos 4.600 millones de años a partir de grupos de rocas que giraban alrededor del Sol. La Tierra fue moldeada a partir de rocas que provenían del sistema solar interior, nuestro vecindario, donde el feroz calor del Sol habría evaporado el agua. Esto explicaría las condiciones estériles de Mercurio, Venus y Marte.

No es el caso de nuestro planeta azul, con sus vastos océanos, atmósfera húmeda y “geología bien hidratada”. Se creía que estos meteoritos están hechos del tipo de roca que formó la Tierra, pero su composición química no coincide con las rocas de nuestro planeta. Además, las condritas carbonáceas se formaron en el Sistema Solar exterior, muy lejos, por lo que es menos probable que pudieran haber traído agua a la Tierra primitiva. 

La Dra. Piani y sus colegas en realidad no analizaron el agua en sí de los meteoritos, sino que midieron uno de sus componentes básicos, el hidrógeno, unido a los minerales. “Si tiene hidrógeno, entonces se combinará con el oxígeno para crear agua en la Tierra”, indicó Piani. Para probar si esto era realmente cierto, utilizaron una técnica llamada espectrometría de masas para medir el contenido de hidrógeno en 13 muestras. Estas rocas son ahora bastante raras, representan solo alrededor del 2% de los meteoritos conocidos en las colecciones, es difícil encontrarlas en condiciones prístinas y no contaminadas.

Los investigadores descubrieron que las rocas contenían suficiente hidrógeno para producir en la Tierra al menos tres veces la masa de agua de los océanos actuales, y posiblemente mucho más. La combinación de dos técnicas analíticas, la espectrometría de masas convencional y la espectrometría de masas de iones secundarios, permitió a los investigadores medir con precisión el contenido y la composición de las pequeñas cantidades de agua en los meteoritos.

El equipo también midió dos isótopos de hidrógeno (átomos de hidrógeno con diferente masa), porque la proporción relativa de estos es muy diferente de un objeto celeste a otro. En el estudio de materiales extraterrestres, la abundancia de isótopos de un elemento se utiliza como una firma distintiva para identificar dónde se originó ese elemento. Se descubrió que la composición isotópica de los océanos es consistente con una mezcla que contiene el 95% de agua de las condritas de enstatita, los meteoritos raros analizados, una prueba de que estos eran responsables de la mayor parte del agua de la Tierra.

Tanto es así, que la composición de los meteoritos (condritas de enstatita) coincide con las rocas que se encuentran en una capa de la Tierra llamada manto. Al igual que los meteoritos, las rocas del manto contienen una gran cantidad de oxígeno unido a minerales, que pueden liberarse en determinadas circunstancias y combinarse con el hidrógeno para formar agua, H2O. Esto sucede en el magma, roca fundida que contiene agua disuelta que se eleva desde el manto hacia la superficie en los volcanes. Durante una erupción, el vapor de agua que sale del volcán se condensa en la atmósfera, volviendo a la Tierra en forma de lluvia para colmar nuestros ríos y océanos. De hecho, según la teoría apoyada por la Dra. Piani y sus colegas, este es exactamente el proceso que habría producido los océanos en la Tierra, a partir de los precursores del agua escondidos en los bloques de construcción del planeta.

Siguiendo la propuesta de la Dra. Piani, las rocas que contienen hidrógeno estaban presentes en el sistema solar durante la formación de nuestro planeta rocoso. El artículo también propone que una gran cantidad del nitrógeno atmosférico podría provenir de las mismas condritas de enstatita. Siendo todo esto particularmente atractivo para las personas que estudian el origen de nuestro planeta y el sistema solar primitivo.

El científico planetario Trevor Ireland, que investiga el agua en los cuerpos planetarios, coincide con la Dra. Piani. “El artículo de Piani desarma a cualquiera que diga que el sistema solar interior está completamente seco”. Aunque el equipo de la Dra. Piani midió el hidrógeno en lugar del agua directamente, el profesor Ireland está convencido de que los hallazgos son válidos.

En el pasado, se han desarrollado algunas teorías muy complicadas para explicar cómo llovió suficiente agua sobre la Tierra. Un ejemplo, de cómo pudo haber ocurrido lo ilustró el famoso meteorito Murchison que impactó en Australia, que contenía no solo agua, sino también carbono y aminoácidos. Entonces, ¿qué podría decirnos el nuevo estudio sobre cómo encontrar agua en otros planetas? La teoría presentada es un buen augurio para encontrar incluso evidencia de agua y vida alienígena en cuerpos celestes que orbitan cerca de sus estrellas. ¡Donde hay agua, hay vida!

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