Nuevas pistas para desvelar el verdadero origen del agua en la Tierra

 

Vía: OpenMind | 

En los mitos de la creación de muchas culturas, desde la antigua Mesopotamia hasta el Libro del Génesis, desde los inuit del norte congelado hasta el pueblo Kuba del Congo, el mundo comenzó con las aguas primordiales sin forma. A menudo están asociadas con el caos y el desorden, de los que emergen la tierra seca, el orden y la vida, con la ayuda de un dios creador. Sin embargo, estas historias nunca se preocupan por explicar el origen de esta mítica agua primigenia. 

Los científicos planetarios modernos, por su parte, tratan de explicar el origen físico del H2O de la Tierra, y proponen cometas y asteroides cargados de hielo como la fuente del abundante suministro de agua del planeta. Pero un nuevo estudio publicado en Science ha analizado la composición de un tipo raro de meteorito y sugiere que gran parte de nuestra agua puede haber estado presente en los bloques de construcción del planeta desde su creación.

EL MUNDO DEL AGUA

Vistos desde el espacio, los océanos azules de nuestro planeta son el rasgo dominante, cubriendo más del 70% de la superficie de la Tierra. En total hay unos 1.386 millones de km³ de agua superficial o hielo. Puede parecer mucho, pero si se compara con el tamaño de la Tierra es bastante insignificante.

También se cree que el interior de la Tierra, incluyendo el manto y el núcleo, contiene enormes cantidades de agua, tal vez el equivalente de muchos océanos. Esta agua puede actuar como una especie de lubricante para la tectónica de placas —una de las claves para la vida en la Tierra—, ya que recicla el dióxido de carbono a través de los volcanes y mantiene nuestro planeta caliente. También hay pruebas de que existe agua en el interior de la Luna y de Marte. Entonces, ¿de dónde vino?

INICIOS ROCOSOS

Nuestro mundo, junto con los otros planetas rocosos de Mercurio, Venus y Marte, se formó en el sistema solar interno, cerca del Sol, condensándose a partir de nubes arremolinadas de polvo y gas a través de un proceso conocido como acrecimiento o acreción. En esta región del espacio hace demasiado calor para que el hielo o el agua sean estables, prueba de ello es la cola y la coma de los cometas, que aparecen cuando estas “bolas de nieve sucias” se abren paso en el sistema solar interior y comienzan a calentarse dramáticamente.

Si la Tierra nació como un planeta seco, el agua debió llegar más tarde, después de que el planeta se hubiera enfriado. Presumiblemente pudo ser traída por asteroides y cometas helados (desde muy lejos en el sistema solar), que bombardearon el joven planeta y lo sembraron con su agua. Parte de ella se quedó en la superficie y se convirtió en nuestros océanos, mientras que el resto se abrió camino hacia el manto.

Aunque esta antigua teoría tiene sentido, las mediciones de deuterio/hidrógeno realizadas en el agua de varios cometas, incluyendo las realizadas por la nave espacial Rosetta de la ESA en 2014, han demostrado que el agua de los cometas contiene significativamente más deuterio que la encontrada en la Tierra. Esto descarta a estos viajeros cósmicos como la fuente principal de nuestra agua.

Los asteroides, por otra parte, han demostrado ser más adecuados para los registros isotópicos de los océanos de la Tierra, pero su pequeño tamaño y carga de agua significa que se necesitaría un enorme número de impactos para toda el agua de la Tierra. La hipótesis del gran viraje, que propone que Júpiter atravesó el cinturón de asteroides a principios de la historia del sistema solar, se ha sugerido como una explicación para algunas de estas supuestas colisiones de asteroides.

En los últimos años, ha ganado terreno la idea de que quizás gran parte del H2O de la Tierra es de cosecha propia y se generó durante el proceso de formación de los planetas. Los científicos planetarios utilizan el hidrógeno como sustituto del contenido de agua. Las moléculas de agua están compuestas de átomos de oxígeno e hidrógeno, y dado que el oxígeno es abundante en la corteza y el manto de nuestro planeta, encontrar hidrógeno en los bloques de construcción de la Tierra es similar a encontrar agua. Sin embargo, como el hidrógeno es el gas más ligero, los científicos han supuesto durante mucho tiempo que no se encontraría en el material planetario que se formó en el sistema solar interno cerca del Sol.

CAZANDO HIDRÓGENO

Laurette Piani, cosmoquímica de la Universidad de Lorraine en Nancy, Francia, dirigió un equipo de investigadores del CRPG que se propusieron buscar hidrógeno en un material similar al que formó la Tierra primitiva. Analizaron un tipo de meteorito muy raro llamado condroita de enstatita (EC por sus siglas en inglés), que tiene una composición isotópica similar a la de las rocas terrestres. Piani explicó a OpenMind que “no se sabe exactamente dónde se formaron las condritas de enstatita, pero su composición química y mineralógica hace pensar que se formaron más cerca del Sol que otros tipos de condritas. Pueden verse como restos del material planetario que estaba presente en el sistema solar interior (donde se formaron los planetas rocosos)”. 

Piani y su equipo seleccionaron cuidadosamente 13 meteoritos EC prístinos y, según cuenta Piani, “aplicaron un procedimiento analítico especial para evitar el sesgo que podría introducir el agua terrestre”. Lo que descubrieron fue inesperado. Según el estudio, “los meteoritos EC contienen suficiente hidrógeno para haber entregado a la Tierra al menos tres veces la masa de agua de sus océanos”. Además, la composición isotópica del hidrógeno y el nitrógeno de los meteoritos coincide con la del manto terrestre, lo que indica que gran parte del nitrógeno atmosférico del planeta también podría haber procedido de este material.

Aunque la relación deuterio/hidrógeno de los meteoritos EC analizados era muy parecida al agua del interior de la Tierra, no encajaba tan bien con el agua del océano, dejando la puerta abierta a la idea de que las colisiones de cometas y asteroides también podrían haber enriquecido el suministro de agua del planeta.

PROFUNDAS IMPLICACIONES

El descubrimiento de que el material portador de hidrógeno estaba presente en el sistema solar interno en el momento de la formación del planeta tiene implicaciones de gran alcance. Como explica Piani a OpenMind, “este material (o material que contiene similarmente hidrógeno) habría estado también presente para la formación de los otros planetas rocosos (y posiblemente también de forma similar en otros sistemas estelares)”. De hecho, los científicos creen que Venus pudo haber tenido alguna vez un océano líquido, una hipótesis apoyada por este hallazgo. Y si, como sugiere Piani, estos hallazgos pueden extrapolarse a otros sistemas estelares, podría significar que los planetas rocosos ricos en agua que orbitan en la zona de Ricitos de Oro alrededor de otras estrellas abundan en el universo, aumentando la probabilidad de que haya otra vida en el cosmos.

Por lo tanto, parece que los mitos de la creación pueden haber tenido la idea correcta todo el tiempo. La historia de nuestro mundo puede no ser una en la que las aguas primordiales cayeron del cielo en alguna violenta tormenta de granizo cósmica del espacio profundo que inundó nuestro reseco planeta. Más bien, las semillas de nuestros océanos podrían haber estado presentes dentro de los mismos bloques de construcción de nuestro planeta embrionario, esperando solo que la corteza fundida se enfriara lo suficiente para que el agua líquida se acumulara en la superficie, cubriendo finalmente gran parte del planeta y proporcionando las condiciones adecuadas para el surgimiento de la vida, el orden que emerge del desorden.

Neil Larsen