El agua líquida cubre alrededor del 70 por ciento de la superficie de la Tierra, lo que hace que el planeta sea único en el sistema solar. Pero de dónde vino esa agua ha sido un poco complicado.
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Al principio de su historia, la superficie de la Tierra era tan caliente que cualquier agua se habría evaporado al espacio. Todo lo que está aquí hoy, los científicos han pensado, debe provenir de asteroides o cometas que luego golpearon el mundo en enfriamiento.
Pero tal vez no. Un nuevo análisis en Science sugiere que al menos parte de la humedad actual de la Tierra deriva de partículas de polvo empapadas de agua atrapadas en el interior durante la formación del planeta.
Para averiguar de dónde proviene el agua de la Tierra, los científicos observan la proporción de deuterio a hidrógeno que se encuentra en las moléculas de H2O. El deuterio es un isótopo de hidrógeno que contiene un protón y un neutrón en su núcleo, mientras que un átomo de hidrógeno solo tiene el protón.
La relación de deuterio a hidrógeno en el universo se fijó poco después del Big Bang. Pero varios procesos pueden alterar esa relación en ciertos lugares. En la Tierra, el viento solar puede eliminar el hidrógeno de la atmósfera, y el deuterio puede agregarse a través de los impactos cometarios.
“Sabemos que la Tierra ha sido golpeada por algunas cosas bastante grandes en el pasado: solo hay que mirar la cantidad de cráteres en la luna para imaginar por lo que ha pasado la Tierra. Algunos de los cuerpos impactantes pueden haber contenido agua rica en deuterio ”, señala Lydia Hallis, de la Universidad de Glasgow.
Sin embargo, cualquier agua que pueda haber quedado atrapada en las profundidades de la Tierra no habría pasado por estos procesos. La parte difícil es encontrarlo: debido a nuestra rigurosa actividad tectónica, la mayor parte de la superficie del planeta ha sido reciclada en algún momento de su historia de 4.500 millones de años, mezclándose con materiales alterados en la superficie.
Ahora, Hallis y sus colegas han encontrado posibles rastros de agua antigua en rocas volcánicas de la isla de Baffin, Canadá e Islandia. Ambos sitios tienen lava que se originó en el mismo penacho volcánico, y los isótopos de helio y plomo indican que estas rocas son restos del manto de la antigua Tierra.
Si estas rocas realmente no han sido recicladas geológicamente, entonces el agua atrapada en el interior probablemente conserva la proporción original de deuterio a hidrógeno del planeta. Después de analizar las rocas basálticas mezcladas con olivina, el equipo descubrió que sus proporciones eran algunas de las más bajas jamás registradas.
Una ilustración muestra un planeta rocoso como la Tierra formándose en el disco de restos sobrantes del nacimiento de una estrella. Dichos planetas toman forma a medida que el polvo y el gas se unen en el disco y a través de colisiones con otros cuerpos rocosos primitivos. (NASA / JPL-Caltech) Hasta la fecha, no se han medido cometas con una proporción tan baja, dice Hallis. Sin embargo, se han encontrado proporciones similares en algunos meteoritos condríticos, rocas sobrantes de la formación de planetas. Y los científicos saben por las mediciones del sol que la proporción original también era baja en el disco giratorio de polvo y gas que se unió para formar los planetas.
"Parece que la Tierra heredó su agua directamente del polvo en el disco", dice Hallis. "Por lo tanto, el agua de la Tierra se acreció durante la formación del planeta, en lugar de agregarse más tarde al impactar material rico en agua".
Algunos meteoritos marcianos, piezas del manto del planeta rojo, también pueden tener bajas relaciones de deuterio a hidrógeno. Si es así, "la acumulación directa de agua en los granos de polvo protosolar podría ser un mecanismo importante para la retención de agua en los cuerpos planetarios", dice ella.
Aprenda sobre esta investigación y más en el Deep Carbon Observatory.
