Los orígenes de la Tierra, la vida que la habita y la formación del agua son interrogantes que aún inquietan a la humanidad. Sean Raymond, astrofísico estadounidense, sostiene que aunque las tres cuartas partes de la superficie de la Tierra están cubiertas por océanos, nuestro planeta es en realidad muy seco. En una amplia investigación, el experto comparte una nueva teoría, que apunta a que el agua la trajeron meteoritos.
El agua constituye aproximadamente una parte en mil de la masa del planeta. La mayor parte es simplemente roca y hierro, dice Raymond, del Laboratorio Astrofísico de Burdeos en Francia.
“No sabemos exactamente cuánta agua está atrapada en el interior de la Tierra. Las estimaciones van desde menos de un ‘océano’, definido para representar la suma de todas las aguas superficiales de la Tierra hasta más de 10. Independientemente del presupuesto exacto de agua. La Tierra es unas 10 veces más seca que las galletas saladas (que normalmente contienen alrededor de un 2% de agua)”, escribe en Nautilus.
Una nueva historia apasionante sobre los orígenes del agua está surgiendo a partir de análisis de meteoritos. La vieja historia era que los asteroides ricos en agua desde lejos «entregaron» toda el agua de la Tierra durante la formación de nuestro planeta. Los nuevos resultados muestran que la mayor parte del agua de la Tierra se obtuvo localmente. Más cerca del sol.
Los meteoritos son restos rocosos o restos de la época en que se formaban los planetas que lograron sobrevivir a la caída a la Tierra. Podrían haberse desprendido como fragmentos de cualquier cuerpo rocoso después de un fuerte impacto. La mayoría de los meteoritos son fragmentos de asteroides, cuyas órbitas se perturbaron lentamente durante millones de años para cruzarse en el camino de la Tierra y estrellarse.
Los orígenes del agua en la Tierra
Raymond intenta descorrer los orígenes del agua en la Tierra a través de un ensayo. Recuerda que en la escuela de posgrado encontró “meteoritos infinitamente confusos”. Había tantas clases y tipos diferentes según su apariencia, calor y presión los transformaban y sus composiciones. Pero en la última década, el estudio de los meteoritos se ha vuelto más simple.
Ahora, los meteoritos se dividen en solo dos clases: CC y NC, también llamados «carbonáceos» y «no carbonáceos». Los CC provienen de la parte exterior del cinturón de asteroides, que se extiende entre Marte y Júpiter. Y los NC de la parte interior del cinturón. Cuando los científicos miden los isótopos de diferentes átomos en los meteoritos, se dividen en solo dos grupos correspondientes a estas clases.
En su opinión esta «dicotomía» de meteoritos es el mayor descubrimiento en la ciencia planetaria de la última década. El aspecto más importante de la dicotomía de meteoritos es que no los hay entre los grupos CC y NC. Los meteoritos CC son fragmentos de asteroides de tipo C, que a menudo contienen mucha agua. Mientras, los NC son fragmentos de diferentes tipos de asteroides, en particular los de tipo S, que son más secos.
“La existencia de dos clases de meteoritos nos dice que había dos depósitos diferentes de material de formación de planetas en el disco de formación de planetas del sol. Los asteroides NC (que incluyen los tipos S) y los asteroides CC (que incluyen los tipos C) son vecinos de al lado en el cinturón de asteroides actual. Lo extraño es que, dadas sus diferencias isotópicas, no podrían haberse formado uno al lado del otro. Si lo hubieran hecho, habría meteoritos entre las dos clases. ¿Significa que las dos clases de meteoritos se formaron en diferentes momentos o lugares?
Una salpicadura de agua
Durante los primeros 3 a 4 millones de años del sistema solar, tanto los objetos CC como los NC se estaban formando activamente, relata el aatrofísico. “Esto significa que los objetos CC y NC se formaron en diferentes lugares del sistema solar. No se sabe exactamente qué mantuvo a las dos clases separadas. Pero puede haber sido el crecimiento de Júpiter, ya que lanzó ondas de densidad en el disco gaseoso de formación de planetas del sol. Que bloqueó el flujo hacia el interior de grandes granos de polvo, los componentes básicos de asteroides y cometas”.
Independientemente del mecanismo exacto en juego, refiere Sean Raymond, la investigación que he realizado con colegas sugiere que los CC se formaron más allá de Júpiter y luego se implantaron en el cinturón de asteroides. Mientras que los NC nacieron más cerca del sol.
¿Qué fracción de la Tierra está hecha de material CC versus material NC? Indica que “podemos medir los mismos isótopos en las rocas de la Tierra que se miden para los meteoritos. Para los elementos formadores de rocas como el cromo y el molibdeno, la Tierra está mucho más cerca de los meteoritos NC que de los CC. Entonces, las partes rocosas de la Tierra (es decir, la mayor parte del planeta) están compuestas principalmente de material rocoso similar a NC del sistema solar interior. La Tierra se construyó principalmente a partir de NC con solo una pizca de CC”.
Detalla en su texto, publicado en Nautilus, que durante décadas, se cree que esa salpicadura representó la fuente de toda el agua de la Tierra. Pero las nuevas mediciones de meteoritos sugieren que esta salpicadura no fue la fuente principal.
Pistas, estudios y algunos hallazgos
Los bloques de construcción de los planetas, «planetesimales» del tamaño de una montaña y también los cuerpos progenitores de los meteoritos, varían en composición, señala Raymond.
Se cree que los planetesimales NC se formaron en seco cerca del sol, mientras que los planetesimales CC se formaron más lejos. Más allá de la «línea de congelación», en una región lo suficientemente fría como para incorporar agua helada. La «línea de escarcha» en un disco de formación de planetas es la distancia más allá de la cual es lo suficientemente frío como para que el agua se condense en forma de hielo. Más cerca de la estrella, el agua existe como vapor, escribe en su artículo titulado ‘Where Earth Got Its Water’.
Se sabe desde hace mucho tiempo que los planetesimales CC proporcionan una coincidencia decente con el agua de la Tierra en términos de isótopos de hidrógeno. Específicamente, la relación deuterio a hidrógeno, o D/H. Entonces, dice, durante los últimos 20 años se ha pensado que una pizca de planetesimales similares a CC entregó agua a la Tierra mientras se estaba formando.
“Este requisito aparente para el suministro de agua de los objetos que se encuentran más allá de la línea de congelación ha tenido una influencia fundamental en la construcción de modelos sobre cómo se ensamblaron los planetas. El cambio en nuestro pensamiento sobre el origen del agua de la Tierra tiene el potencial de desestabilizar los modelos de formación de larga data”, apunta el astrofísico.
Sin embargo, sorprendentemente -afirma- “nuestros mejores modelos actuales no solo sobreviven a este cambio en nuestra comprensión de los orígenes del agua de la Tierra, sino que en realidad se refuerzan”.
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