Cuando la Tierra nació, hacía demasiado calor para el agua. Pero, ¿de dónde vino ella entonces? Dos nuevos estudios revelan cómo jugó Júpiter un papel.
La humanidad existe porque hubo una verdadera explosión. Y más de una vez. Durante las horas de nacimiento del sistema solar, las partículas de polvo primero formaron pequeños trozos y luego grandes asteroides. Los cuerpos masivos se fusionaron constantemente entre sí y se fundieron en un nuevo cuerpo. Al final, solo quedaron unos pocos restos planetarios, que gradualmente se abrieron camino alrededor del sol. Así apareció la Tierra hace 4.500 millones de años.
Esta teoría del origen de la Tierra es un compromiso científico. Solo que no responde todas las preguntas. ¿De dónde vino el agua en el planeta azul? Después de todo, los investigadores son unánimes en la opinión de que cuando se formó la Tierra, estaba demasiado caliente para las moléculas de agua. Existen varias teorías sobre sus orígenes.
Dos estudios relevantes promueven a la vez una de las teorías más recientes, según la cual Júpiter desempeñó un papel principal. El agua y otras sustancias líquidas fueron traídas a la Tierra no de la forma en que pensaban antes, en una etapa posterior con la ayuda de cometas y asteroides, sino ya en la primera etapa del surgimiento del planeta.
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Al principio hubo calor
Cuando tuvo lugar el bombardeo cósmico, la temperatura dentro del sistema solar era tan alta que el agua solo existía en forma de gas. Pero los planetas jóvenes y sin forma no pudieron aceptar este gas. En cambio, un fuerte viento solar lo llevó a las profundidades del espacio. Sólo más tarde regresó el compuesto químico vital H20 del frío sistema solar exterior. ¿Cuando? ¿Y cómo?
La investigación realizada por los científicos Mario Fischer-Gödde y Thorsten Kleine en la Universidad de Münster indica que el extraño movimiento del planeta Júpiter durante el primer millón de años del sistema solar trajo agua a la Tierra. Estos datos contradicen la teoría generalizada según la cual el agua terminó en la Tierra solo en la última fase del origen de la Tierra hace 4,4-3,9 mil millones de años con la ayuda de meteoritos y asteroides. Su principal argumento es el elemento raro rutenio.
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El material tiene propiedades especiales. Gravita hacia el hierro, siderófilo, como dicen los investigadores, y por lo tanto, en las primeras etapas del surgimiento del planeta, en su mayor parte se hundió hasta el núcleo, que contiene hierro. Pero el rutenio también se encuentra en las capas de la corteza y el manto de la Tierra. Ideal para Fischer-Gedde y Kleine, porque al hacerlo saben qué contar sobre la historia reciente de la Tierra.
Júpiter errante
El rutenio terrestre tiene una composición específica. Está compuesto por átomos con diferentes números de neutrones, isótopos y, por lo tanto, posee una especie de huella química que el equipo podría comparar con el rutenio de meteoritos jóvenes.
Dependiendo del origen de los meteoritos, que son restos del joven sistema solar, la composición de su rutenio también difiere. Los cometas que contienen agua del sistema solar exterior tienen una huella digital diferente a la de los meteoritos secos del sistema solar interior. El origen del manto desde la última etapa del surgimiento de la Tierra se puede explicar por esto.
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Los resultados del estudio de Fischer-Gedde indican que el manto proviene de meteoritos de la familia de las condritas enstatitas. Los objetos ricos en agua del sistema solar exterior no parecen haberse derrumbado.
“Como podemos descartar que el agua llegó a la Tierra con los meteoritos, sucedió justo antes”, dice Torsten Kleine. Su investigación corrobora el modelo "Big Pivot", que se estableció hace solo unos años.
De acuerdo con este modelo, el joven Júpiter se desvió hacia el interior del sistema solar debido al efecto de la envoltura de gas del planeta. Cuando Saturno emergió más tarde, fue empujado hacia afuera nuevamente a la órbita de hoy. Mientras el gigante gaseoso empujaba material rocoso hacia el Sol en su camino de regreso, arrojaba meteoritos y agua desde el sistema solar exterior hacia la Tierra. “Por lo tanto, en un momento determinado, muchos meteoros que contienen agua entraron en la Tierra”, dice Kleine. Y esto sucedió bastante temprano en la historia de la Tierra.
Los meteoritos sin agua dieron forma a la Tierra
Otro estudio de Nicholas Daufas de la Universidad de Chicago apoyó a los investigadores en su teoría. El investigador estadounidense también recurrió a la idea del rutenio y lo aplicó a varios elementos simultáneamente. Todos ellos aparecen tanto en la Tierra como en meteoritos. A diferencia de los científicos alemanes, no probó sus suposiciones en elementos cósmicos reales, sino que desarrolló sobre la base de la investigación disponible un modelo matemático sobre el origen del material terrestre. Según él, la Tierra surgió en dos fases. En la primera etapa, el material de construcción estaba formado por algunos meteoritos ricos en agua del sistema solar exterior, aproximadamente una décima parte de la masa de la Tierra en ese momento, y condritas de enstatita libres de agua. En la segunda etapa, no hubo más meteoritos ricos en agua, solo se enviaron a la Tierra condritas de enstatita.
Sin datos sobre cometas
El problema es que todos los científicos estudiaron solo meteoritos, es decir, cuerpos celestes que cayeron a la Tierra. “Suponemos que la proporción de isótopos de rutenio está menos en línea con la Tierra ya que los cometas están más lejos del Sol”, dice Kleine. "Por lo tanto, excluimos los cuerpos celestes externos como portadores de agua en la última etapa del surgimiento de la Tierra". Si, contrariamente a lo esperado, hay cometas fuera del sistema solar que tienen los mismos isótopos de rutenio que la Tierra, este modelo dejará de funcionar.
Lo que falta para resolver el enigma de la fuente del agua de la tierra son datos fiables sobre tales cuerpos celestes. Pueden provenir de expediciones de cometas. Dado que la misión Rosetta de la Agencia Espacial Europea aún no ha proporcionado suficientes datos, los investigadores están apostando por proyectos futuros. Sin embargo, aún no se ha tomado una decisión oficial sobre dicha misión.
Tobias Landwehr
