Lunes, 28 de septiembre de 2009
¿Cómo y cuándo llegó el agua a la Tierra?
Muy buena pregunta. Los científicos planetarios llevan trabajando en esta cuestión muchos años y las respuestas han ido cambiando, al menos hasta hace poco. Estamos bastante seguros de que el agua no se originó a la misma distancia del Sol a la que se encuentra ahora la Tierra, que es de 1 UA (Unidad Astronómica). Se piensa que la nebulosa solar a partir de la cual se formaron todos los planetas, habría estado demasiado caliente a esa distancia como para que el agua se condensase. Además el vapor de agua no reacciona lo suficientemente rápido con rocas para formar minerales hidratados. Por lo tanto, se cree que el agua se habría originado más allá del Sol, en el cinturón de asteroides (entre 2 y 3’5 UA), o bien en la región de los planetas gigantes (entre 5 y 30 UA), donde se cree que se formaron los cometas.
Durante muchos años los cometas fueron los mejores candidatos a “proveedores” del agua de la Tierra. Después de todo, los cometas son una mezcla de 50% agua y 50% de otros materiales, en su mayor parte silicatos en polvo. Es más, se piensa que la formación de cráteres en la Luna fue causada por una lluvia de objetos, probablemente cometas, que impactaron contra la Luna (y la Tierra) hace entre 4.500 y 3.800 millones de años. A este período de tiempo se le conoce como el “período de intenso bombardeo”. Se pensaba que los cometas eran buenos candidatos para producir este bombardeo ya que los tiempos de acreción fuera del sistema solar son más largos que en la región en la que se formaron los planetas terrestres.
La hipótesis cometaria para el origen del agua terrestre se enfrenta, sin embargo a un serio problema, que surgió cuando los científicos pudieron medir sus proporciones de D/H. El Deuterio (D) es un isótopo de hidrógeno (H) que tiene un neutrón, así como un protón, en su núcleo. La proporción de D/H en los océanos de la Tierra es de 1.56 ¥ 10-4. Sin embargo la proporción D/H en los tres cometas estudiados hasta la fecha (el Halley, Hyakatake y Halle Bopp) es de más o menos el doble de ese valor. Se podría explicar la diferencia entre cometas y el agua de la Tierra, si los cometas tuviesen menos D que la Tierra ya que el isótopo normal y más ligero de hidrógeno escapa más rápidamente al espacio. Pero si el material inicial tenía más deuterio que el agua de la Tierra, es difícil entender cómo pudo haberse reducido el valor de D/H hasta su nivel actual.
¿Cómo y cuándo llegó el agua a la Tierra?
Muy buena pregunta. Los científicos planetarios llevan trabajando en esta cuestión muchos años y las respuestas han ido cambiando, al menos hasta hace poco. Estamos bastante seguros de que el agua no se originó a la misma distancia del Sol a la que se encuentra ahora la Tierra, que es de 1 UA (Unidad Astronómica). Se piensa que la nebulosa solar a partir de la cual se formaron todos los planetas, habría estado demasiado caliente a esa distancia como para que el agua se condensase. Además el vapor de agua no reacciona lo suficientemente rápido con rocas para formar minerales hidratados. Por lo tanto, se cree que el agua se habría originado más allá del Sol, en el cinturón de asteroides (entre 2 y 3’5 UA), o bien en la región de los planetas gigantes (entre 5 y 30 UA), donde se cree que se formaron los cometas.
Durante muchos años los cometas fueron los mejores candidatos a “proveedores” del agua de la Tierra. Después de todo, los cometas son una mezcla de 50% agua y 50% de otros materiales, en su mayor parte silicatos en polvo. Es más, se piensa que la formación de cráteres en la Luna fue causada por una lluvia de objetos, probablemente cometas, que impactaron contra la Luna (y la Tierra) hace entre 4.500 y 3.800 millones de años. A este período de tiempo se le conoce como el “período de intenso bombardeo”. Se pensaba que los cometas eran buenos candidatos para producir este bombardeo ya que los tiempos de acreción fuera del sistema solar son más largos que en la región en la que se formaron los planetas terrestres.
La hipótesis cometaria para el origen del agua terrestre se enfrenta, sin embargo a un serio problema, que surgió cuando los científicos pudieron medir sus proporciones de D/H. El Deuterio (D) es un isótopo de hidrógeno (H) que tiene un neutrón, así como un protón, en su núcleo. La proporción de D/H en los océanos de la Tierra es de 1.56 ¥ 10-4. Sin embargo la proporción D/H en los tres cometas estudiados hasta la fecha (el Halley, Hyakatake y Halle Bopp) es de más o menos el doble de ese valor. Se podría explicar la diferencia entre cometas y el agua de la Tierra, si los cometas tuviesen menos D que la Tierra ya que el isótopo normal y más ligero de hidrógeno escapa más rápidamente al espacio. Pero si el material inicial tenía más deuterio que el agua de la Tierra, es difícil entender cómo pudo haberse reducido el valor de D/H hasta su nivel actual.
Esto nos deja con el cinturón de asteroides como la fuente más probable del agua terrestre. El agua en los meteoritos (que viene del cinturón de asteroides) tiene una amplia escala de valores de D/H, pero la media es cercana a la que se encuentra en el agua de la Tierra. (Hay algunos problemas con esta teoría, en concreto a la hora de explicar las concentraciones de gases nobles, que en la atmósfera terrestre difieren a las de los meteoritos). Sin embargo, la teoría de los asteroides ha ganado muchos adeptos en los últimos años. Una cuestión que continúa generando controversia es la de si la mayoría de este agua vino durante el “periodo de intenso bombardeo” o durante el periodo de acreción principal. Los modelos de acreción predicen que grandes planetesimales pueden interactuar entre ellos gravitacionalmente y acabar ubicados en órbitas muy lejanas a las que se formaron. En teoría, el agua terrestre pudo haber llegado a nuestro planeta a bordo de un planetesimal del tamaño de la Luna, procedente del exterior del cinturón de asteroides. Pero es probable que una buena cantidad hubiera llegado también durante el “periodo de intenso bombardeo”.
La respuesta me ha quedado muy larga, y he dado muchas vueltas, pero tu pregunta era muy difícil.
Traducido de Ask an astrobiologist. Respuesta a cargo del profesor James Kasting de la Universidad Estatal de Pennsylvania. (Publicada en la web del NAi el 28 de enero de 2002).
Fuente:
Blog de Mailkenai