Astronomía | Inteligencia artificial & CienciaAgua y origen de la vida

¿Y si el agua de la Tierra viene del Sol?

Una nueva teoría cuestiona que toda el agua provenga de los cometas, tras analizar dos tipos de hidrógeno

logo
¿Y si el agua de la Tierra viene del Sol?
Recreación de la primitiva nebulosa solar

Recreación de la primitiva nebulosa solar NASA

Resumen:

Nadie ha conseguido responder con determinación a una pregunta aparentemente simple: ¿de dónde viene el agua de la Tierra? Podríamos pensar que sencillamente nació en la Tierra, como tantas otras cosas en astronomía, se ha formado entre millones de interacciones de la materia primigenia.  Después de todo, la del agua es una molécula relativamente simple: dos átomos de hidrógeno y uno de oxígeno. Pero vamos sabiendo que nuestro planeta es más bien poco exclusivo y el agua está por todas partes en el sistema solar. Hasta Marte tenía océanos. Y nos hacen falta el oxígeno y el hidrógeno. Una teoría bastante extendida es que no estuvo siempre ahí, en nuestro planeta. Sino que llegó a lomos de  un cometa o asteroide (y quizás, con ella, la vida), ya que cuando hemos visto cómo son las moléculas que forman esas aguas celestiales tienden a parecerse a algunas que hay en contritas (meteoritos rocosos) de la Tierra. Pero eso no explica todo o, más bien, no explica el origen de toda el agua.

El Sol primitivo, toda una bomba de hidrógeno, podría haber sido una enorme fábrica de materia prima de agua terrestre, según un estudio de la Unión Geofísica Estadounidense publicado en su revista. Cuando se estaba formando el sistema solar, nuestra estrella brillaba en medio de una nebulosa de gases que llegaban a aquellos fragmentos rocosos que serían luego planetas. Una nebulosa cargada de ligero hidrógeno. La Tierra, uno de esos pedazos ardientes, pudo atraer grandes cantidades de hidrógeno solar. Y ese sí que se parece al que compone la mayor parte del agua (H2O) de nuestros océanos.

Primeras etapas de la formación de la Tierra

Primeras etapas de la formación de la Tierra

¿Cómo sabemos que ese hidrógeno no vino también de los asteroides? Respuesta corta: porque el de los asteroides distinto al más común. Es deuterio (^2H), que no es más que un átomo de hidrógeno que tiene un neutrón, a diferencia de su compañero más abundante, el hidrógeno simple. En la Tierra, el deuterio está presente en la llamada agua pesada ^2H2O –se usa en los reactores nucleares–. Hay un deuterio por cada 6.500 hidrógenos. Estos átomos son el rastro fósil del agua porque parte del que hay en el fondo de los océanos –se supone muy primitivo– es como el de los asteroides. Pero la nueva teoría sostiene que el hidrógeno simple también hizo agua. Cuando nos llegó desde la nebulosa del Sol, su unió al magma ardiente de la Prototierra.

El hidrógeno liviano la delata

La teoría nueva dice que el hidrógeno nebular, que contiene menos deuterio y es más liviano que el protoplaneta, se puede disolver en el hierro fundido del magma que había entonces (recordemos que entonces la Tierra no era un planeta azul, sino una bola de viscoso infierno ardiente). A través de un proceso llamado fraccionamiento isotópico, el hidrógeno fue atraído hacia el centro de la joven Tierra. El hidrógeno se unió al núcleo terrestre, mientras que gran parte del isótopo más pesado, el deuterio, permaneció en el magma que finalmente se enfrió y se convirtió en el manto, según los autores del estudio. Los impactos de embriones más pequeños y otros objetos continuaron agregando agua y masa en general hasta que la Tierra alcanzó su tamaño final.

Este nuevo modelo dejaría a la Tierra con gases nobles en lo profundo de su manto y una menor relación de deuterio en su núcleo que en su manto y océanos. Y eso cuadra con lo que observamos en el lecho marino.

¿Significa eso que no nos llegó agua desde los cometas o asteroides? No. Computando todos esos datos, concluyeron que “por cada 100 moléculas de agua de la Tierra, hay una o dos que vienen de la nebulosa solar”, dijo Jun Wu, profesor de la Universidad Estatal de Arizona.

Esta nueva perspectiva abre el camino a que haya todavía más agua en el cosmos. Es posible que no todos los planetas similares a la Tierra en otros sistemas sean bombardeados por asteroides cargados de agua. Pero estos exoplanetas podrían haber obtenido agua a través de la propia nebulosa estelar de su sistema, multiplicando las posibilidades de albergar vida.

La teoría abre el camino a que haya más agua y posibilidades de vida fuera del sistema solar

“Este modelo sugiere que la inevitable formación de agua probablemente ocurra en exoplanetas rocosos suficientemente grandes en sistemas extrasolares”, concluye Wu.

Otra opción: de aquellos polvos, estas aguas

Masa de agua en un planeta con atmósfera

Masa de agua en un planeta con atmósfera

Durante mucho tiempo, los científicos han estado dando vueltas a una explicación consistente no ya con la existencia de agua; sino con la gran cantidad de agua que tiene nuestro planeta. Una posibilidad, más allá de asteroides y nebulosa solar, es que la Tierra nació ya húmeda y el agua ya estaba presente en rocas de diez kilómetros de largo a partir de las cuales se construyó la Tierra. Sin embargo, la cantidad de agua que pueden contener estas grandes rocas es limitada.

El pasado septiembre, un equipo internacional de científicos calculó una variante de ese escenario. Granos de polvo pequeños de hasta apenas un milímetro pueden contener suficiente agua. Estos se agrupan para formar guijarros y, finalmente, rocas de un kilómetro. Estas rocas pueden contener grandes cantidades de agua y más tarde se habrían juntado para formar la Tierra.

Los nuevos cálculos también muestran que los pequeños granos de polvo pueden acumular suficiente agua en apenas un millón de años para explicar la cantidad de agua en la Tierra. Un millón de años es perfectamente el tiempo lleva formar las rocas más grandes.