Cómo se formó la vida en la Tierra es la gran pregunta que la humanidad se hace desde hace siglos. Y la llegada del agua está relacionada directamente a ese evento. Ahora, un nuevo estudio nos acerca a la posible respuesta final.
La investigación publicada en la revista Scientific Reports sugiere que la Tierra debe su condición de “Planeta Azul” a los asteroides distantes que trajeron agua cuando solo era una gran roca caliente en formación.
Según el estudio, los componentes básicos del Sistema Solar, ricos en agua, se formaron más tarde, más lentamente y a temperaturas más bajas. En contraste, los planetesimales que se formaron más cerca del centro del Sistema Solar contenían poca o ninguna agua debido a su formación rápida y a altas temperaturas.
(CARSTEN JONAS CC BY-SA 4.0/)
El autor principal del estudio, Wladimir Neumann, del Instituto de Investigación Planetaria del DLR (Agencia Espacial Alemana), afirmó: “Si no se hubiera producido este retraso en la formación de los planetesimales, hoy la Tierra sería un planeta completamente seco”. La distancia respecto al Sol en el momento de su formación fue crucial para determinar la composición de los planetesimales.
En el disco de polvo y gas distante, los planetesimales se formaron más tarde y más lentamente que en el Sistema Solar interior. Este fenómeno, que se repitió continuamente, permitió que estos mundos no perdieran el agua que contenían. “Más tarde, muchos de estos planetesimales ricos en agua llegaron al Sistema Solar interior, probablemente trayendo grandes cantidades de agua a la Tierra”, explicó Neumann en un comunicado.
Además, sugiere que Marte pudo haber adquirido agua de una manera similar, aunque hoy en día solo queden rastros de ella a simple vista en sus polos. Igualmente, el planeta vecino a la Tierra, Venus podría haber tenido agua durante varios cientos de millones de años en sus etapas iniciales.
Hace aproximadamente 4.500 millones de años, la explosión de dos o más estrellas en uno de los brazos espirales de la Vía Láctea dio lugar a la formación del Sol. Los gases de los restos de estas supernovas se condensaron para formar una nueva estrella. Esta nueva estrella acumuló tanta masa que los átomos de hidrógeno en su interior se fusionaron en helio, generando energía.
Así nació el Sol, rodeado por un disco de acreción formado por el polvo y el gas remanentes de este proceso, extendiéndose miles de millones de kilómetros en el espacio.
La NASA explica que la Vía Láctea, nuestra galaxia, es un vasto conjunto de estrellas, gas y polvo que forma una estructura en espiral. La Vía Láctea contiene entre 100 y 400 mil millones de estrellas y al menos 100 mil millones de planetas. Nuestro Sistema Solar se encuentra en uno de sus brazos espirales, conocido como el Brazo de Orión. La formación de estrellas en la Vía Láctea es un proceso continuo, donde el gas y el polvo se condensan bajo la gravedad para formar nuevas estrellas y sistemas planetarios.
Dentro de este disco de acreción se crearon los bloques de construcción de los planetas. Los meteoritos, fragmentos de cuerpos progenitores que se formaron en ese momento, dan testimonio de este proceso. Alrededor del 86 por ciento de los meteoritos son condritas, que a su vez contienen cóndrulos, pequeñas esferas formadas en el disco protoplanetario en diferentes momentos a lo largo de unos pocos millones de años.
(DOMINIC HODGSON./)
Cuando el material se calentó y se fundió súbitamente, se formaron gotitas que se solidificaron y agruparon con polvo y gases, incluido el agua, para formar cuerpos más grandes conocidos como planetesimales. Los planetas se formaron a partir de estos bloques de construcción originales en un período de apenas diez millones de años.
El Sol se “encendió” hace 4.567 millones de años, y los planetas terminaron de formarse relativamente pronto después de eso. Sin embargo, en el Sistema Solar primitivo, quedaron innumerables cuerpos pequeños, lo que llevó a tiempos muy turbulentos, con los planetas jóvenes asediados por frecuentes impactos de asteroides y cometas. Es probable que los asteroides de la zona exterior del cinturón de asteroides principal, entre Marte y Júpiter, que se formaron más allá de una distancia del Sol conocida como la “línea de nieve”, hayan suministrado a la Tierra grandes cantidades de agua.
Durante mucho tiempo, no se sabía con certeza cómo había llegado el agua a los planetesimales. El origen del agua en la Tierra ha sido un tema de debate científico durante décadas. Una cantidad considerable de agua probablemente proviene del interior del planeta y fue expulsada a la atmósfera por los volcanes, llenando parcialmente los primeros océanos en forma de lluvia. Sin embargo, es probable que esta no fuera la única fuente de agua. Entonces, ¿el agua vino de más allá de la Tierra?
Hasta ahora, se suponía que los procesos de acreción se producían más rápidamente cerca del Sol que más lejos, debido principalmente a la mayor densidad de material dentro del disco, lo que favorecía el crecimiento. Sin embargo, esta teoría fue puesta en duda por el descubrimiento de meteoritos cuyos cuerpos progenitores estaban más desarrollados, pero que tienen proporciones isotópicas idénticas en su firma geoquímica a los meteoritos de cuerpos progenitores indiferenciados del Sistema Solar exterior. Los isótopos son variantes de un elemento químico cuyos átomos tienen diferentes números de neutrones.
El estudio de Scientific Reports proporciona una explicación para esta aparente anomalía al demostrar que, en la parte exterior del disco protoplanetario, existía una región donde se formaron planetesimales repetidamente a lo largo de toda la vida del disco, desde el momento cero hasta poco menos de cuatro millones de años después.
“Podemos demostrarlo calculando los tiempos de formación de los cuerpos progenitores de los meteoritos, logrados mediante la combinación de modelos de evolución térmica con los datos termocronológicos medidos de los meteoritos”, añade Neumann.
La NASA resalta que el conocimiento sobre la formación de planetas y la historia del agua en el Sistema Solar es crucial para entender la habitabilidad y la evolución de los planetas. El estudio de la composición de los meteoritos y su origen en distintas partes del Sistema Solar nos permite reconstruir los procesos que llevaron a la formación de planetas habitables como la Tierra.
(Sebastian Carrasco/)
En resumen, el agua llegó a la Tierra gracias a la formación tardía y lenta de planetesimales en las regiones más alejadas del Sistema Solar. Estos planetesimales, que contenían agua, viajaron eventualmente al Sistema Solar interior, contribuyendo significativamente a la dotación de agua de nuestro planeta. Sin este proceso, la Tierra podría haber sido un planeta completamente seco.
La comprensión de estos procesos no solo nos ayuda a entender la historia de nuestro propio planeta, sino que también tiene implicaciones para la búsqueda de vida en otros sistemas planetarios. La presencia de agua es uno de los principales indicadores de habitabilidad, y conocer los mecanismos por los cuales el agua puede ser entregada a los planetas es fundamental para identificar mundos que puedan albergar vida.
El estudio de la NASA sobre la Vía Láctea y el Sistema Solar continúa proporcionando información valiosa sobre cómo se formaron y evolucionaron los planetas. A través de misiones espaciales y la investigación de meteoritos, los científicos continúan desentrañando los misterios de la formación planetaria y la historia del agua en el cosmos.
