Geofísicos proponen nueva teoría para explicar el origen del agua

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origen del agua en la Tierra

La idea de que el agua de la Tierra provino solo de asteroides es un "punto ciego"

El agua de la Tierra puede no haberse originado únicamente del material transportado por asteroides, según una nueva investigación de los Estados Unidos.

Un estudio en el Journal of Geophysical Research: Planets, dirigido por Steven Desch, de la Arizona State University, cuestiona las ideas ampliamente aceptadas sobre el origen asteroide del hidrógeno en el agua del planeta al sugerir que proviene en parte de la nebulosa solar: nubes de polvo y gas sobrantes tras la formación del sol.

Y los investigadores creen que sus hallazgos podrían proporcionar nuevos conocimientos sobre el desarrollo de otros planetas y su potencial para sustentar la vida.

Hasta la fecha, muchos científicos han apoyado la teoría de que toda el agua de la Tierra provino de asteroides, principalmente porque la proporción de deuterio, un isótopo de hidrógeno más pesado, a hidrógeno normal es similar en las muestras de asteroides y océanos.

Ciertamente, la firma química del océano está cerca de lo que se encuentra en los asteroides, pero puede que no sea toda la historia, explica Desch.

"Es un punto ciego en la comunidad", dice. "Cuando las personas miden la proporción en el agua del océano y ven que está muy cerca de lo que vemos en los asteroides, siempre fue fácil creer que todo vino de los asteroides".

Desch y sus colegas dicen que investigaciones más recientes sugieren que el hidrógeno en los océanos de la Tierra no representa el hidrógeno en todo el planeta. Las muestras tomadas de profundidades subterráneas, cerca del límite entre el núcleo y el manto, tienen notablemente menos deuterio, lo que indica que es posible que el hidrógeno no provenga de los asteroides.

También se han encontrado en el manto de la Tierra gases nobles, el helio y el neón, con firmas isotópicas heredadas de la nebulosa solar.

formación del agua en la Tierra

En el nuevo estudio, los investigadores desarrollaron un modelo teórico que sugiere que hace varios miles de millones de años, grandes asteroides saturados de agua comenzaron a convertirse en planetas mientras la nebulosa solar giraba alrededor del Sol.

Estos asteroides, conocidos como embriones planetarios, colisionaron y crecieron rápidamente hasta que, finalmente, una colisión introdujo suficiente energía para fundir la superficie del más grande, creando un océano de magma. Este objeto eventualmente se convirtió en la Tierra.

Los gases de la nebulosa solar, incluidos el hidrógeno y los gases nobles, fueron atraídos por el gran embrión cubierto de magma para formar una atmósfera temprana. El hidrógeno nebular, que contiene menos deuterio y es más liviano que el asteroide, se disuelve en el hierro fundido del magma océano.

A través de un proceso llamado fraccionamiento isotópico, el hidrógeno fue atraído hacia el centro de la Tierra. El elemento, que es atraído por el hierro, fue entregado al núcleo por el metal, mientras que gran parte del deuterio permaneció en el magma, que finalmente se enfrió y se convirtió en el manto. 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 a hidrógeno en su núcleo que en su manto y océanos.

Los autores utilizaron el modelo para estimar la cantidad de hidrógeno proveniente de cada fuente. Llegaron a la conclusión de que la mayoría era de origen asteroide, pero parte del agua de la Tierra, tal vez hasta un 2%, provenía de la nebulosa solar.

Los autores dicen que su estudio ofrece nuevas perspectivas sobre el desarrollo de otros planetas. Los planetas similares a la Tierra en otros sistemas solares pueden no tener acceso a asteroides cargados de agua, dicen, pero aún podrían haber obtenido agua a través de las propias nebulosas de su sistema.

"Este modelo sugiere que la inevitable formación de agua probablemente ocurra en exoplanetas rocosos suficientemente grandes en sistemas extrasolares", dice el coautor Jun Wu. "Creo que esto es muy emocionante".

Artículo científico: Origin of Earth's Water: Chondritic Inheritance Plus Nebular Ingassing and Storage of Hydrogen in the Core

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