Nuevas pistas para desvelar el origen del agua en la Tierra.

La Tierra es un mundo oceánico con aproximadamente el 70% de su superficie cubierta de agua. Además, se cree que en el interior profundo del planeta hay una cantidad de agua equivalente a varios océanos del tamaño de la Tierra.

Sin embargo, el origen de esta agua sigue siendo un enigma. Un grupo especial de meteoritos llamados condritas de enstatita muestra un gran parecido con la composición isotópica de la Tierra.

Un estudio publicado en la revista Science muestra que estos meteoritos contienen suficiente hidrógeno para haber entregado a la Tierra al menos tres veces la masa de agua en sus océanos.

Las condritas de enstatita están compuestas en su totalidad por material del sistema solar interior, esencialmente el mismo material que formó originalmente la Tierra.

«Nuestro descubrimiento muestra que los componentes básicos de la Tierra podrían haber contribuido significativamente al agua de la Tierra», dijo la autora principal del estudio Laurette Piani.

«El material que contenía hidrógeno estaba presente en el sistema solar interior en el momento de la formación del planeta rocoso, a pesar de que las temperaturas eran demasiado altas para que el agua se condensara».

Los hallazgos de este estudio son sorprendentes porque a menudo se supone que los componentes básicos de la Tierra están secos. Provienen de zonas internas del sistema solar donde las temperaturas habrían sido demasiado altas para que el agua se condensara y se juntara con otros sólidos durante la formación de planetas.

«Para mí, la parte más interesante del descubrimiento es que las condritas enstatita, que se creía que estaban casi ‘secas’, contienen una abundancia inesperadamente alta de agua», dijo Lionel Vacher, investigador postdoctoral en física en Artes y Ciencias en la Universidad de Washington.

Vacher preparó algunas de las condritas de enstatita de este estudio para el análisis del agua mientras completaba su doctorado en la Université de Lorraine.

Las condritas de enstatita son raras y representan solo alrededor del 2 por ciento de los meteoritos conocidos en las colecciones.

Pero su similitud isotópica con la Tierra los hace particularmente atractivos. Las condritas de enstatita tienen isótopos de oxígeno, titanio y calcio similares a los de la Tierra, y este estudio mostró que sus isótopos de hidrógeno y nitrógeno también son similares a los de la Tierra. 

En el estudio de materiales extraterrestres, la abundancia de los isótopos de un elemento se utiliza como una firma distintiva para identificar dónde se originó ese elemento.

«Si las condritas de enstatita fueran efectivamente los componentes básicos de nuestro planeta, como lo sugieren fuertemente sus composiciones isotópicas similares, este resultado implica que estos tipos de condritas suministraron suficiente agua a la Tierra para explicar el origen del agua de la Tierra, ¡lo cual es asombroso!» dijo Vacher.

El documento también propone que una gran cantidad del nitrógeno atmosférico, el componente más abundante de la atmósfera terrestre, podría provenir de las condritas de enstatita.

«Solo existen unas pocas condritas de enstatita prístinas: las que no fueron alteradas en su asteroide ni en la Tierra», dijo Piani. «En nuestro estudio, seleccionamos cuidadosamente los meteoritos de condrita enstatita y aplicamos un procedimiento analítico especial para evitar ser sesgados por la entrada de agua terrestre».

La combinación de dos técnicas analíticas, la espectrometría de masas convencional y la espectrometría de masas de iones secundarios (SIMS), permitió a los investigadores medir con precisión el contenido y la composición de las pequeñas cantidades de agua en los meteoritos.

Antes de este estudio, «comúnmente se suponía que estas condritas se formaron cerca del sol», dijo Piani. «Por lo tanto, las condritas de enstatita se consideraban comúnmente ‘secas’, y esta suposición frecuentemente reafirmada probablemente ha impedido que se realicen análisis exhaustivos para el hidrógeno».

Referencia: Laurette Piani, Yves Marrocchi, Thomas Rigaudier, et al. «Earth’s water may have been inherited from material similar to enstatite chondrite meteorites». Science, 28 Aug 2020.

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