Nueva visión del origen del agua en la tierra

materia orgánica en una nebulosa

Calentando materia orgánica los científicos produjeron agua y petróleo

Científicos han descubierto que la materia orgánica interestelar podría producir un suministro abundante de agua por calentamiento, lo que sugiere que la materia orgánica podría ser la fuente del agua terrestre.

Sigue habiendo una serie de misterios en nuestro planeta, incluido el escurridizo origen del agua en la Tierra. Los estudios activos sugirieron que el agua terrestre había sido entregada por cometas helados o meteoritos que contenían silicatos hidratados que provenían del exterior de la "línea de nieve", el límite más allá del cual el hielo puede condensarse debido a las bajas temperaturas.

Sin embargo, estudios más recientes han proporcionado observaciones opuestas a la teoría del origen cometario, pero aún no han sugerido sustituciones plausibles para la fuente de agua terrestre.

"Hasta ahora, se ha prestado mucha menos atención a la materia orgánica, en comparación con los helados y los silicatos, a pesar de que hay una abundancia dentro de la línea de nieve", dice el científico planetario Akira Kouchi de la Universidad de Hokkaido.

En el estudio actual publicado en Scientific Reports, un grupo de científicos dirigido por Akira Kouchi demuestra que el calentamiento de la materia orgánica interestelar a alta temperatura podría producir abundante agua y petroleo. Esto sugiere que se podría producir agua dentro de la línea de nieve, sin ninguna contribución de cometas o meteoritos entregados desde fuera de la línea de nieve.

Nueva visión del origen del agua en la tierra

Como primer paso, los investigadores hicieron un análogo de la materia orgánica en las nubes moleculares interestelares utilizando reactivos químicos. Para hacer el análogo, se refirieron a datos analíticos de compuestos orgánicos interestelares elaborados mediante la irradiación de UV en una mezcla que contiene H2O, CO y NH3, que imitaban su proceso sintético natural. Luego, gradualmente calentaron el análogo de materia orgánica de 24 a 400°C bajo presión en una célula de yunque de diamante.

calentamiento de materia orgánica

Imagen: Observaciones in situ del calentamiento de un análogo de materia orgánica precomentario (MC) utilizando una célula de yunque de diamante. Se tomaron fotomicrografías durante el experimento de calentamiento. A indica burbujas de aire, y Qz indica cristales de cuarzo. Las flechas blancas indican materia orgánica altamente viscosa. Las barras de escala representan 100 μm.

La muestra fue uniforme hasta 100℃, pero se separó en dos fases a 200℃. Aproximadamente a 350℃, se hizo evidente la formación de gotas de agua y el tamaño de las gotas aumentó a medida que aumentó la temperatura. A 400℃, además de las gotas de agua, se produjo petróleo negro.

El grupo realizó experimentos similares con grandes cantidades de materia orgánica, que también produjeron agua y petróleo. Su análisis de los espectros de absorción reveló que el componente principal del producto acuoso era agua pura. Además, el análisis químico del petróleo producido mostró características similares al petróleo crudo típico que se encuentra debajo de la tierra.

calentamiento de materia orgánica produce petróleo y agua

Imagen: Después de calentar a 400℃, el análogo de materia orgánica interestelar claramente separada en dos capas de petróleo (negro) y agua (transparente amarillento) (a: antes de calentar, b: después de calentar a 400℃)

"Nuestros resultados muestran que la materia orgánica interestelar dentro de la línea de nieve es una fuente potencial de agua en la Tierra. Además, la formación de petróleo abiótico que observamos sugiere fuentes más extensas de petróleo para la Tierra antigua de lo que se pensaba anteriormente", dice Akira Kouchi.

"Los análisis futuros de la materia orgánica en muestras del asteroide Ryugu, que el explorador de asteroides japonés Hayabusa2 traerá a finales de este año, deberían avanzar en nuestra comprensión del origen del agua terrestre".

Artículo científico: Precometary organic matter: A hidden reservoir of water inside the snow line

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