Un meteorito de hace 4.570 millones de años tiene una composición isotópica de hidrógeno similar al agua de hoy
No sabemos cómo surgió la vida en la Tierra, pero una cosa es cierta: la vida en nuestro planeta tal como la conocemos no existiría sin el agua que envuelve la superficie, corre en riachuelos y cae del cielo.
Nuestro planeta es el único que se sabe que tiene vida, y el único en el que se puede encontrar agua líquida en abundancia (las lunas son otra historia). Hay enormes signos de interrogación sobre dónde y cómo vino, pero una nueva investigación sugiere que estaba aquí en el Sistema Solar incluso antes de que se formara la Tierra.
Según un equipo dirigido por el geoquímico Jérôme Aléon del Museo Nacional de Historia Natural de Francia, los isótopos de agua en un meteorito del nacimiento del Sistema Solar coinciden con los isótopos de agua que se encuentran hoy en la Tierra.
"La composición isotópica inicial del agua en el Sistema Solar es de suma importancia para comprender el origen del agua en los cuerpos planetarios, pero sigue siendo desconocida, a pesar de numerosos estudios", escriben los investigadores en su artículo.
"Aquí usamos la composición isotópica de hidrógeno en inclusiones ricas en calcio y aluminio (CAI) de meteoritos primitivos, las rocas más antiguas del Sistema Solar, para establecer la composición isotópica de hidrógeno del agua al inicio de la formación del Sistema Solar".
Ciertos tipos de meteoritos pueden actuar como cápsulas del tiempo desde el nacimiento del Sistema Solar. Una estrella nace de una nube de gas y polvo que colapsa por su propia gravedad, lo que se conoce como colapso de la envoltura protoestelar.
Mientras tanto, el material en la nube a su alrededor se aplana en un disco que alimenta a la creciente y giratoria estrella. Una vez que ha terminado de crecer, lo que queda de esa nube forma todo lo demás en el sistema de esa estrella: planetas, asteroides, cometas, etc.
Muchas de estas cosas son incluso más antiguas que la Tierra; la datación radiométrica sugiere que la Tierra se formó hace 4.540 millones de años. Y, por pura suerte, algunas de estas rocas caen justo aquí, en nuestros umbrales.
Todo el proceso de acumulación suele calentar y comprimir esos materiales primordiales en formas que borran las huellas de sus orígenes. Esto ha hecho que sea un desafío el análisis de su contenido de agua.
Sin embargo, hay muestras de rocas ocasionales que llegan a la superficie de la Tierra que muestran pocos signos de cocción excesiva, lo que brinda a los investigadores una excelente oportunidad.
El meteorito Efremovka, encontrado en Kazajistán en 1962, tiene elementos que datan de hace 4.570 millones de años. Fue este meteorito, y sus antiguas inclusiones ricas en calcio y aluminio, lo que analizaron Aléon y sus colegas, utilizando una nueva técnica desarrollada solo para este propósito.
Para medir el contenido de agua del meteorito, utilizaron imágenes de haz de iones enfocados para identificar y analizar todos los minerales en su muestra, comparando los resultados con ocho materiales de referencia terrestres con una amplia gama de contenido de agua. Luego, examinaron la proporción de los isótopos de hidrógeno en el meteorito.
Estas proporciones, fascinantemente, se pueden usar para identificar la firma del agua. Los isótopos son variantes de un elemento con diferente número de neutrones; el deuterio, también conocido como hidrógeno pesado, tiene un protón y un neutrón. El protio, o hidrógeno ligero, tiene un protón y ningún neutrón.
Debido a que el hidrógeno es uno de los componentes del agua, la proporción de estos dos isótopos en las rocas nos puede informar sobre el agua a la que estuvo expuesta la roca. Por ejemplo, el protio es el isótopo de hidrógeno dominante aquí en la Tierra. En Marte, el deuterio es el isótopo dominante, lo que nos dice que algo podría estar eliminando el protio más ligero.
Los minerales y las proporciones en el meteorito Efremovka revelaron que, en los primeros 200.000 años de la historia de nuestro Sistema Solar, antes de que se formaran los planetesimales (es decir, las semillas de los planetas), existían dos grandes depósitos de gas. Uno de estos depósitos contenía el gas solar del que acabó condensándose la materia del Sistema Solar.
El otro, encontró el equipo, era rico en agua. Esta agua probablemente provino de una afluencia masiva de material interestelar que cayó hacia el interior del Sistema Solar en el momento del colapso de la envoltura protoestelar.
Y, fascinantemente, esa agua es muy similar al agua de la Tierra en su composición isotópica. Esto sugiere que el agua estuvo presente en el primitivo Sistema Solar desde sus inicios, antes de que la Tierra fuera siquiera un destello en el disco protoplanetario.
"La omnipresente composición isotópica de hidrógeno observada en grandes planetesimales telúricos de formación temprana se alcanzó en los primeros 100.000 años del Sistema Solar debido a una afluencia masiva de materia interestelar que cae directamente en el Sistema Solar interior, en lugar de ser producido en un disco protoplanetario más evolucionado", escriben los investigadores.
Estos hallazgos se publican en Nature Astronomy: Determination of the initial hydrogen isotopic composition of the solar system
