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1 de Diciembre de 2015
geoquímica

Indicios de agua primordial en el manto terrestre

Nuevas observaciones refuerzan la idea de que esta sustancia podría tener un origen protoestelar y no meteorítico.

Volcán en el glaciar Eyjafjallajökull, uno de los más pequeños de Islandia. [iStock / TrueCapture]

Parte del agua presente en la Tierra provendría del polvo primordial que dio origen al sistema solar y, por tanto, a nuestro planeta. A esta conclusión han llegado Lydia J. Hallis, de la Universidad de Hawái, y sus colaboradores tras realizar un análisis detallado de rocas antiguas recogidas en la isla de Baffin, situada en el extremo nororiental de Canadá, y en Islandia. Sus resultados aparecen en un artículo publicado en la revista Science.

La naturaleza del agua presente en un planeta puede estudiarse a partir de la comparación entre la cantidad de los átomos de deuterio (D), el isótopo estable del hidrógeno, y del mismo hidrógeno (H). Sin embargo, varios factores pueden afectar el valor de esta relación (D/H). En el caso de los océanos de la Tierra, el valor actual no refleja el primordial a causa de los cambios provocadas en el tiempo por el ciclo del agua.

Hallis y sus colaboradores buscaron, por tanto, un lugar que fuera representativo de las regiones profundas del interior de nuestro planeta y que podrían preservar la misma proporción entre deuterio e hidrógeno que existía en los albores de la Tierra. Los investigadores identificaron una serie de formaciones geológicas en la isla de Baffin y en Islandia a partir de la cuales extrajeron muestras que no estuvieron afectadas por los procesos evolutivos que experimentó la superficie terrestre. En concreto, allí encontraron basaltos con un alto contenido en isótopos del helio, cuyos átomos ligeros se escaparían hacia el espacio exterior si hubiesen estado en contacto con el ambiente superficial durante un tiempo determinado. Según los científicos, dichas rocas volcánicas se deben a lava «reciente» procedente de las profundidades del manto terrestre.

El análisis químico puso de manifiesto que las muestras recogidas contienen minúsculas inclusiones de agua atrapada en formaciones cristalinas cuya relación D/H presenta unos valores inferiores al de los océanos, lo que sugiere que la composición del agua marina ha evolucionado con el tiempo. Aunque los científicos sospechaban que ciertos procesos podrían causar un cambio isotópico en este medio, «no se podía afirmar con certeza hasta que realizamos nuestras mediciones», afirma Hallis.

Además, los nuevos datos sugieren la existencia de una discrepancia con la teoría según la cual el agua y la materia orgánica llegaron a nuestro planeta, tras su formación, gracias a las condritas carbonáceas, una clase de meteoritos que representan los restos de las primeras agrupaciones rocosas del polvo que formó el sistema solar. Esta hipótesis se apoya en la semejanza entre por los valores isotópicos de dichos cuerpos y los del agua de los océanos. Asimismo, los primeros difieren de los observados en las muestras recogidas en la isla de Baffin y en Islandia.

Por esta razón, Hallis y sus colaboradores proponen que el agua llegó a la Tierra desde la nebulosa protosolar. A partir de estudios sobre Júpiter y el viento solar, que supuestamente han mantenido la proporción isotópica del hidrógeno de dicha estructura primordial, los científicos creen que el agua de la nube de gas y polvo que formó el sistema solar presentaba valores análogos a los de la lava procedente del manto terrestre.

Tradicionalmente, la principal objeción a esta teoría radica en que la zona interior de la nebulosa protosolar fue demasiado caliente para que las moléculas de agua se conservasen hasta la época en que se formó la Tierra. Con todo, el equipo de Hallis sugiere que esta sustancia llegó a «presenciar» la formación de nuestro planeta gracias a la adsorción, un proceso en el que las moléculas de agua se adhirieron a la superficie de las partículas de polvo. Según ciertas teorías, este mecanismo podría permitir la supervivencia de una cantidad notable de agua incluso a las temperaturas extremas necesarias para que el material protoestelar se una para formar los planetas. En opinión de Hallis, el descubrimiento de un gran depósito de material con proporciones isotópicas típicas de este ambiente apoya la idea según la cual la Tierra custodió de alguna manera el agua primordial.

Si la nueva teoría fuera correcta podría tener importantes implicaciones, puesto que no habría razón por la que otros planetas no pudieran comportarse de forma parecida al nuestro. Estos resultados implicarían que «después de todo, los cuerpos planetarios ricos en agua como la Tierra no serían tan raros», concluye la investigadora de la Universidad de Hawái.

Más información en Science

Fuente: Science News

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