Entradas etiquetadas como ‘agua terrestre’

La Tierra oculta otro océano Pacífico en su interior

Un simple vistazo a cualquier dibujo o maqueta del Sistema Solar nos deja algo claro: no sabemos si la Tierra es un lugar privilegiado en el universo, pero no podemos negar que es diferente a sus vecinos planetarios. Y lo que más llama la atención a primera vista es el agua. Aunque ya expliqué aquí que, si la roca mojada fuera del tamaño de una pelota, en toda esa aparente masa de agua apenas podríamos hundir el bisel de la uña, no cabe duda de que este medio acuoso diferencia a nuestro planeta, hasta tal punto que sin él no viviríamos. Pero ¿de dónde viene toda esa agua? Geólogos y científicos planetarios se han formulado esta pregunta durante décadas, sin que hasta el momento se haya llegado a una conclusión definitiva.

El cometa 67P/Churyumov-Gerasimenko fotografiado desde el módulo 'Phila' de la sonda 'Rosetta'. Imagen de ESA / Rosetta / Philae / CIVA.

El cometa 67P/Churyumov-Gerasimenko fotografiado desde el módulo ‘Phila’ de la sonda ‘Rosetta’. Imagen de ESA / Rosetta / Philae / CIVA.

Dado que resultaría improbable que a la Tierra le hubiera tocado el Gordo de la humedad durante la formación del Sistema Solar, y que además esa agua no se hubiera volatilizado cuando el planeta era una naciente bola de fuego, los científicos especulan que los océanos podrían haber llegado posteriormente en cómodas dosis, a bordo de cometas y asteroides. Analizar esta posibilidad es precisamente uno de los objetivos de la misión Rosetta de la Agencia Europea del Espacio (ESA), que el pasado 12 de noviembre fue el centro de atención de los medios cuando su módulo Philae se posó sobre el cometa 67P/Churyumov-Gerasimenko; una proeza técnica que hoy le ha valido a Rosetta el premio de la revista Science al Breakthrough of the Year 2014, el avance científico más importante del año que termina.

Sin embargo, los resultados ya cosechados por Rosetta apuntan a que no fueron objetos como el cometa Chury los que llevaron el agua a la Tierra primitiva. El instrumento ROSINA de la sonda ha determinado que la composición del agua de Chury es significativamente diferente de la de los océanos terrestres desde el punto de vista isotópico. El agua siempre es H20, pero no todas las «H» son iguales. Algunos átomos de hidrógeno tienen un neutrón de más, lo que no afecta a su carga eléctrica, pero sí a su masa. Un neutrón de más es más peso, por lo que el agua formada por este tipo de hidrógeno, alias deuterio, se conoce como agua pesada.

Así pues, la idea es sencilla: los océanos de la Tierra tienen una proporción determinada de deuterio frente a hidrógeno, o ratio D/H. Para saber si un tipo concreto de objeto espacial pudo contribuir a la formación de los océanos terrestres, se mide su D/H y se comprueba si coincide con el terrestre. Se sabe que hay una coincidencia en el caso de los asteroides del cinturón principal situado entre Marte y Júpiter. Pero dado que estos cuerpos no suelen transportar grandes cantidades de agua, los científicos suelen inclinarse más bien por las esponjas del espacio, los cometas.

En el caso de Chury, se ha descubierto que este cometa posee un ratio D/H que triplica el terrestre, como describieron los científicos de Rosetta la semana pasada en la revista Science. Esto no descarta que el agua de la Tierra pudiera proceder en parte de cometas; de hecho, otro de estos cuerpos, el 103P/Hartley 2, sí presenta un ratio compatible con el terrestre. Pero lo que sí se puede afirmar, en palabras de Kathrin Altwegg, investigadora principal de ROSINA, es que el hallazgo «rebate la idea de que los cometas de la familia Júpiter [como Chury] contienen solamente agua similar a la de los océanos terrestres». Altwegg añade que sus resultados «añaden peso a los modelos que ponen más énfasis en los asteroides como el principal mecanismo de transporte de los océanos de la Tierra».

Pero en medio de este debate sobre el origen del agua terrestre, una interesante hipótesis acaba de abrirse camino esta semana desde el Congreso de Otoño de la Unión Geofísica de EE. UU., que concluye mañana en San Francisco. Allí, los investigadores de la Universidad Estatal de Ohio Wendy Panero y Jeffrey Pigott han defendido que el origen del agua terrestre es, posiblemente y en gran parte, la propia Tierra. Nuestro planeta, según Panero y Piggott, oculta en su interior una cantidad de agua equivalente al océano Pacífico, y esta circula hacia la superficie y regresa al interior de un modo similar a como la corteza terrestre se recicla creándose y destruyéndose en los bordes de las placas tectónicas.

Relieve del fondo Atlántico. La cicatriz roja es la Dorsal Atlántica, una franja donde la corteza terrestre se crea separando progresivamente las costas de América de las de África y Europa. Imagen de NOAA / Rapture 2018 / Wikipedia.

Relieve del fondo Atlántico. La cicatriz roja es la Dorsal Atlántica, una franja donde la corteza terrestre se crea separando progresivamente las costas de América de las de África y Europa. Imagen de NOAA / Rapture 2018 / Wikipedia.

Los dos científicos se dedican a estudiar la composición del manto terrestre simulando sus infernales condiciones de presión y temperatura en el laboratorio. Recientemente hablé aquí de la bridgmanita, el mineral más abundante de la Tierra que solo se encuentra en el manto interno, a más de 65o kilómetros de la superficie, y cuyo nombre procede del padre de los experimentos de física a alta presión, el estadounidense Percy Williams Bridgman. Los trabajos de este físico fueron la base para la creación de la celda de yunque de diamante, un aparato que permite comprimir muestras microscópicas a millones de atmósferas.

Panero y Pigott han empleado este aparato para simular los minerales del manto y comprobar, con ayuda de modelos de simulación informatizada, si estas rocas pueden contener una cantidad apreciable de hidrógeno atrapada en su interior. De ser así, este podría reaccionar con el oxígeno presente en los minerales y formar agua. En otras palabras, los investigadores han estudiado si el manto terrestre contiene agua descompuesta que pueda recomponerse y circular hacia la superficie.

Los científicos han descubierto que la bridgmanita apenas contiene hidrógeno. Sin embargo este elemento sí está presente de forma notable en la ringwoodita, otro mineral que abunda en la zona de transición entre el manto superior y el inferior, así como en el granate, presente en el manto inferior. Según Panero y Pigott, estos minerales actúan como almacenes de agua en las profundidades de la Tierra, conteniendo una reserva equivalente a la mitad de todos los océanos, o similar al Pacífico. Esta agua, proponen los científicos, circula a través de la zona de transición entre el manto superior y el inferior, y asciende a la superficie junto con las rocas gracias a las corrientes de convección del manto, que no solo serían responsables de la tectónica de placas, sino también de regular la cantidad de agua de los océanos.