El material que formó nuestro planeta era mucho más rico en hidrógeno de lo que se pensaba
Un equipo de investigadores de la Universidad de Oxford ha descubierto evidencia crucial del origen del agua en la Tierra.
Utilizando un tipo raro de meteorito, conocido como condrita enstatita, que tiene una composición análoga a la de la Tierra primitiva (hace 4.550 millones de años), han encontrado una fuente de hidrógeno que habría sido crítica para la formación de moléculas de agua.
Fundamentalmente, demostraron que el hidrógeno presente en este material era intrínseco y no provenía de contaminación. Esto sugiere que el material del que está hecho nuestro planeta era mucho más rico en hidrógeno de lo que se creía.
Imagen: El meteorito utilizado en este estudio, LAR12252, cuando se descubrió en la Antártida. Crédito: Programa ANSMET (Búsqueda Antártica de Meteoritos), Universidad Case Western Reserve y Universidad de Utah.
Los hallazgos respaldan la teoría de que la formación de condiciones habitables en la Tierra no dependió de que asteroides impactaran contra la Tierra.
Sin hidrógeno, un elemento fundamental del agua, habría sido imposible que nuestro planeta desarrollara las condiciones necesarias para sustentar la vida.
El origen del hidrógeno y, por extensión, del agua en la Tierra ha sido muy debatido; muchos creen que el hidrógeno necesario fue traído por asteroides desde el espacio exterior durante los aproximadamente primeros 100 millones de años de la Tierra. Pero estos nuevos hallazgos contradicen esto, sugiriendo en cambio que la Tierra tenía el hidrógeno que necesitaba para crear agua cuando se formó por primera vez.
El equipo de investigación analizó la composición elemental de un meteorito conocido como LAR 12252, recolectado originalmente en la Antártida. Utilizaron una técnica de análisis elemental llamada espectroscopía de absorción de rayos X cerca del borde (XANES) en el sincrotrón Diamond Light Source de Harwell, Oxfordshire.
Imagen: Fotografía de sección delgada de la muestra LAR 12252 en luz polarizada plana con aumento de 5x. Crédito: NASA.
Un estudio previo dirigido por un equipo francés había identificado originalmente rastros de hidrógeno dentro del meteorito dentro de materiales orgánicos y partes no cristalinas de los cóndrulos (objetos esféricos de tamaño milimétrico dentro del meteorito). Sin embargo, el resto no fue contabilizado, lo que significa que no estaba claro si el hidrógeno era nativo o se debía a contaminación terrestre.
El equipo de Oxford sospechó que cantidades significativas de hidrógeno podrían estar unidas al abundante azufre del meteorito. Mediante el sincrotrón, proyectaron un potente haz de rayos X sobre la estructura del meteorito para buscar compuestos que contuvieran azufre.
Al escanear inicialmente la muestra, el equipo centró sus esfuerzos en las partes no cristalinas de los cóndrulos, donde antes se había encontrado hidrógeno.
Pero al analizar fortuitamente el material exterior de uno de estos cóndrulos, compuesto de una matriz de material extremadamente fino (submicrométrico), el equipo descubrió que la matriz en sí era increíblemente rica en sulfuro de hidrógeno. De hecho, su análisis encontró que la cantidad de hidrógeno en la matriz era cinco veces mayor que la de las secciones no cristalinas.
En cambio, en otras partes del meteorito que presentaban grietas y signos de contaminación terrestre evidente (como óxido), se encontró muy poco o nada de hidrógeno. Esto hace muy improbable que los compuestos de sulfuro de hidrógeno detectados por el equipo tuvieran un origen terrestre.
Imagen: Fotografía de laboratorio de la muestra LAR 12252. Crédito: NASA.
Dado que la proto-Tierra estaba hecha de material similar a las condritas de enstatita, esto sugiere que para el momento en que el planeta en formación se volvió lo suficientemente grande como para ser golpeado por asteroides, habría acumulado suficientes reservas de hidrógeno para explicar la actual abundancia de agua de la Tierra.
"Estábamos increíblemente emocionados cuando el análisis nos dijo que la muestra contenía sulfuro de hidrógeno, pero no donde esperábamos", dijo Tom Barrett, estudiante de doctorado en el Departamento de Ciencias de la Tierra de la Universidad de Oxford, quien dirigió el estudio.
"Dado que la probabilidad de que este sulfuro de hidrógeno provenga de contaminación terrestre es muy baja, esta investigación proporciona evidencia vital para respaldar la teoría de que el agua en la Tierra es nativa, es decir, un resultado natural de la composición de nuestro planeta".
El coautor y profesor asociado James Bryson (Departamento de Ciencias de la Tierra, Universidad de Oxford) añadió: "Una pregunta fundamental para los científicos planetarios es cómo la Tierra llegó a verse como es hoy".
"Ahora creemos que el material que formó nuestro planeta —que podemos estudiar mediante estos raros meteoritos— era mucho más rico en hidrógeno de lo que pensábamos. Este hallazgo respalda la idea de que la formación del agua en la Tierra fue un proceso natural, y no una casualidad de asteroides hidratados que bombardearon nuestro planeta tras su formación".
Los hallazgos se han publicado en la revista Icarus: The source of hydrogen in earth's building blocks
