Si bien la mayor parte de la superficie de la Tierra está cubierta por océanos, esos océanos constituyen solo una pequeña fracción de la masa del planeta.
La masa de los océanos de la Tierra se estima en 1,37×1021 kg, que es el 0,023% de la masa total de la Tierra, 6,0×1024 kg. Se estima que existen 5,0×1020 kg de agua adicionales en el hielo, lagos, ríos, aguas subterráneas y vapor de agua atmosférico.
También se almacena una cantidad significativa de agua en la corteza, el manto y el núcleo de la Tierra.
A diferencia del H2O molecular que se encuentra en la superficie, el agua en el interior existe principalmente en minerales hidratados o como trazas de hidrógeno enlazado a átomos de oxígeno en minerales anhidros.
Los silicatos hidratados en la superficie transportan agua al manto en los límites de las placas convergentes, donde la corteza oceánica se sub-duce debajo de la corteza continental.
Si bien es difícil estimar el contenido total de agua del manto debido a las muestras limitadas, aproximadamente tres veces la masa de los océanos de la Tierra podría almacenarse allí.
De manera similar, el núcleo de la Tierra podría contener de cuatro a cinco océanos de hidrógeno.
Hipótesis
Del 70 al 95% del agua de la Tierra dataría de antes de la formación de la Luna, resultante del impacto de Theia sobre la Tierra.
Este impacto habría resultado en la volatilización de parte del agua ya formada pero la mayoría habría quedado condensada, lo que implicaría que solo del 5 al 30% del agua de la Tierra proviene de un aporte extraterrestre (cometas y meteoritos) posterior
Se han considerado a lo largo del tiempo varios tipos de hipótesis, más o menos mutuamente compatibles, acerca de cómo el agua se pudo haber acumulado en la superficie terrestre en el transcurso de 4,6 millones de años, presente principalmente en sus océanos (donde lo ha estado durante miles de millones de años). Incluso hoy en día, los científicos no son unánimes sobre el origen de esa agua, con evidencias que amparan que el agua es de procedencia extra-planetaria y otras de que podría aparecer por los sucesos acaecidos en su historia, e incluso de ambos orígenes parcialmente.
Los océanos se habrían individualizado hace 4400 millones de años.
El estudio de circonitas muy antiguas muestra que estuvieron en contacto con agua líquida, es decir que existía agua líquida en la superficie de la Tierra joven hace 4404±8 Ma.
Estos estudios destacan la presencia de una hidrosfera joven pero también la existencia de un ambiente caracterizado por temperaturas que permitirían la existencia de agua líquida (teoría de la «Tierra temprana fría»).
Algunos estudios sobre muestras de rocas lunares y terrestres concluyen que las entradas externas de agua, y en particular por el impacto de Theia, estarían limitadas a entre un 5 y un 30%, aunque otros consideran que la mayor parte del agua provendría de ese impacto.
El agua tiene una temperatura de condensación mucho más baja que otros materiales que componen los planetas terrestres del sistema solar, como el hierro y los silicatos. La región del disco protoplanetario más cercana al Sol estaba muy caliente al principio de la historia del sistema solar, y no es factible que se condensaran océanos de agua con la Tierra cuando se formó.
Más lejos del Sol joven, donde las temperaturas eran más frías, el agua podría condensarse y formar planetesimales helados.
El límite de la región donde se pudo formar el hielo en los inicios del sistema solar se conoce como línea de congelamiento (o línea de nieve) y se encuentra en el cinturón de asteroides moderno, aproximadamente entre 2,7 y 3,1 unidades astronómicas (UA) del Sol.
Por lo tanto, sería necesario que los objetos que se formaron más allá de la línea de congelación, como los cometas, los objetos transneptunianos y los meteoroides (protoplanetas) ricos en agua, liberasen esa agua en la Tierra. Sin embargo, el momento de esa entrega aún está en duda.
Agua presente desde la formación de la Tierra
Una hipótesis afirma que la Tierra acreció (creció gradualmente) por acumulación de planetesimales helados hace unos 4500 millones de años, cuando tenía entre el 60 y el 90% de su tamaño actual.
En ese escenario, la Tierra pudo retener el agua de alguna forma durante los eventos de acreción e impacto mayor. Esta hipótesis está respaldada por similitudes en la abundancia y las proporciones de los isótopos de agua entre los meteoritos de condrita carbonosa más antiguos conocidos y los meteoritos de Vesta, los cuales se originan en el cinturón de asteroides del sistema solar.3132 También está respaldado por estudios de las proporciones de isótopos de osmio, que sugieren que una cantidad considerable de agua estaba contenida en el material que la Tierra acumuló desde el principio.
Las mediciones de la composición química de las muestras lunares recolectadas por las misiones Apolo 15 y Apolo 17 apoyan aún más esto, e indican que el agua ya estaba presente en la Tierra antes de que se formara la Luna
Un problema con esta hipótesis es que las proporciones de isótopos de gases nobles de la atmósfera de la Tierra son diferentes de las de su manto, lo que sugiere que se debieron formar a partir de diferentes fuentes
Para explicar esta observación, se ha propuesto una teoría llamada «revestimiento tardío» según la cual el agua se entregó mucho más tarde en la historia de la Tierra, después del impacto de la formación de la Luna. Sin embargo, la comprensión actual de la formación de la Tierra permite que menos del 1% del material de la Tierra se acumulase después de la formación de la Luna, lo que implicaría que el material acumulado más tarde debería haber sido muy rico en agua.
El agua también podría provenir directamente de la nebulosa protosolar, luego haber sido almacenada en el interior durante la formación del planetay luego liberada por desgasificación de los magmas (que contienen agua unida a los silicatos de minerales hidratados y de gases atrapados, incluidos hidrógeno y oxígeno).
Desde 2014, se ha apuntado principalmente a un área de rocas formada principalmente por ringwoodita, a entre 525 y 660 km de profundidad, que podría contener varias veces el volumen de los océanos actuales.
Enfriamiento planetario
El enfriamiento del mundo primordial, en el transcurso del eón Hádico, habría ocurrido hasta el punto de que se desgasificaron los componentes volátiles de una atmósfera dotada de presión suficiente para la estabilización y retención del agua en estado líquido.
Actividad volcánica]
Asimismo, el agua terrestre habría podido provenir como consecuencia de procesos de vulcanismo: vapor de agua expulsado durante erupciones volcánicas posteriormente condensado y creador de lluvia.
Actividad orgánica
El origen de una porción del agua terrestre habría podido ser bioquímico, durante la Gran Oxidación, mediante reacciones redox y fotosíntesis.
En 1931, Cornelius Bernardus van Niel descubrió que bacterias quimiótrofas dependientes de sulfuros (bacterias púrpuras del azufre) fijan carbono y sintetizan agua como subproducto de un medio fotosintético usando ácido sulfhídrico y dióxido de carbono según la reacción
CO2 + 2H2S → CH2O + H2O + 2S
Fuentes extraplanetarias]
· La hipótesis más aceptada entre los científicos actualmente es la de las condritas carbonáceas que habrían llegado a la Tierra al final de la acreción y que transportarían el agua, modelizadas por el escenario del gran viraje
· Se explica por una correlación de las estrechas proporciones de isótopos entre el agua de la Tierra y la de las condritas carbonáceas, incluso aunque la posible alteración de esas proporciones está sujeta a discusión.
· Las modelizaciones de la dinámica temprana del sistema solar han mostrado que asteroides helados podrían haber sido catapultados al sistema solar interior (incluida la Tierra) durante ese período si Júpiter hubiera migrado temporalmente más cerca del Sol, irrumpiendo en el espacio de los planetas interiores del sistema solar, y desestabilizando las órbitas de condritas carbonáceas de agua abundante. En consecuencia, algunos cuerpos habrían podido caer hacia adentro y llegar a ser parte del material primigenio de la Tierra y de sus vecinos
· El descubrimiento de emisión de vapor de agua en Ceres (hoy considerado un planeta enano) provee información relacionada con contenido agua–hielo del cinturón de asteroides.
· Una nueva hipótesis, planteada en 2020, se basa en el contenido de agua de las condritas de enstatita, meteoritos raros pero con una composición química cercana a la de la Tierra. Según esta teoría, la mayor parte del agua presente en la Tierra hoy está aquí desde el origen.
· Otra hipótesis es que el agua podría provenir de cometas que, después del período de acreción, se habrían estrellado contra la Tierra. De hecho, los cometas son cuerpos celestes del cinturón de Edgeworth-Kuiper o de la nube de Oort; generalmente tendrían menos de 20 kilómetros de diámetro y alrededor del 80% de hielo. Las primeras mediciones de la relación D/H en la cola de los cometas sugirieron inicialmente que la aportación de cometas es baja y que solo una pequeña parte (≈ 10%) provendría de cometesimales de la región Urano-Neptuno y del cinturón de Edgeworth-Kuiper. Sin embargo, la relación D/H de los cometas hiperactivos como 46P/Wirtanen es cercana a la de los océanos terrestres, y la relación D/H de los cometas es tanto más cercana a la de la Tierra cuanto más activos están esos cometas.
· Varias hipótesis pueden dar cuenta de esa correlación, pero en cualquier caso revive la teoría según la cual la mayor parte del agua terrestre provendría de los cometas.
·
· Otra hipótesis, más minoritaria, invoca el aporte de agua de: los micro.-meteoritos, cuyo diámetro es del orden de un micrómetro pero que son muy frecuentes.
· Una última hipótesis, respaldada por la evidencia de las proporciones de isótopos de molibdeno, sugiere que la Tierra obtuvo la mayor parte de su agua de la misma colisión interplanetaria que causó la formación de la Luna.
· Análisis geoquímico del agua en el sistema solar[Las condritas carbonáceas como el meteorito Allende (arriba) probablemente entregaron gran parte del agua de la Tierra, como muestran sus similitudes isotópicas con el agua del océano.
Las proporciones isotópicas proporcionan una «huella química» única que se utiliza para comparar el agua de la Tierra con los yacimientos de agua de otras partes del sistema solar. Una de esas proporciones isotópicas, la de deuterio a hidrógeno (D/H), es particularmente útil en la búsqueda del origen del agua en la Tierra. El hidrógeno es el elemento más abundante en el universo, y su isótopo más pesado, el deuterio, a veces puede reemplazar a un átomo de hidrógeno en moléculas como el H
2O. La mayor parte del deuterio se creó en el Big Bang o en supernovas, por lo que la desigual distribución a lo largo de la nebulosa protosolar fue efectivamente «encerrada» tempranamente en la formación del sistema solar.58 Al estudiar las diferentes proporciones isotópicas de la Tierra y de otros cuerpos helados del sistema solar, se pueden investigar los orígenes probables del agua de la Tierra.
Se sabe con mucha precisión que la relación deuterio a hidrógeno del agua de los océanos en la Tierra es (1.5576 ± 0.0005)×10−4.
Este valor representa una mezcla de todas las fuentes que contribuyeron a los reservorios de la Tierra y se usa para identificar la fuente o fuentes del agua de la Tierra. La proporción de deuterio a hidrógeno puede haber aumentado a lo largo de la vida de la Tierra, ya que es más probable que el isótopo más ligero se filtrase al espacio en los procesos de pérdida atmosférica. Sin embargo, no se conoce ningún proceso que pueda disminuir la relación D/H de la Tierra con el tiempo.
Esta pérdida del isótopo más ligero es una explicación de por qué Venus tiene una relación D/H tan alta, ya que el agua de ese planeta se vaporizó durante el efecto invernadero desbocado y posteriormente perdió gran parte de su hidrógeno en el espacio.61 Debido a que la relación D/H de la Tierra ha aumentado significativamente con el tiempo, la relación D/H del agua entregada originalmente al planeta era más baja que en la actualidad. Esto es consistente con un escenario en el que una proporción significativa del agua en la Tierra ya estaba presente durante la evolución temprana del planeta.
En ell cometa Halley se analizarón los niveles isotópicos de hielo sublimando desde la superficie del cometa utilizando un espectrómetro de masas.
Múltiples estudios geoquímicos han concluido que los asteroides son probablemente la principal fuente de agua de la Tierra.
Las condritas carbonáceas —que son una subclase de los meteoritos más antiguos del sistema solar— tienen niveles isotópicos muy similares al agua del océano
Las subclases de condritas carbonáceas CI y CM tienen específicamente niveles de isótopos de hidrógeno y nitrógeno que se asemejan mucho al agua de mar de la Tierra, lo que sugiere que el agua de esos meteoritos podría ser la fuente de los océanos de la Tierra.
Dos meteoritos de 4500 millones de años encontrados en la Tierra que contenían agua líquida junto con una amplia diversidad de compuestos orgánicos pobres en deuterio respaldan aún más esta afirmación
La relación actual de deuterio a hidrógeno de la Tierra también coincide con las antiguas condritas eucritas, que se originan en el asteroide Vesta, en el cinturón de asteroides exterior.
Se cree que las condritas CI, CM y eucrita tienen el mismo contenido de agua y proporciones de isótopos que los antiguos protoplanetas helados del cinturón de asteroides exterior que luego entregaron agua a la Tierra.
Cometas[
Los cometas son cuerpos con un tamaño máximo de un kilómetro, hechos de polvo y hielo, que se originan en el cinturón de Kuiper (20-50 UA) y la nube de Oort (> 5000 UA), pero tienen órbitas altamente elípticas que los llevan al interior del sistema solar. Su composición helada y sus trayectorias que los llevan al interior del sistema solar los convierten en un objetivo para mediciones remotas e in situ de las relaciones D/H. Es inverosímil que el agua de la Tierra se haya originado únicamente en los cometas, ya que las mediciones de isótopos de la relación deuterio a hidrógeno (D/H) en los cometas Halley, Hyakutake, Hale-Bopp, C/2002 T7 y Tuttle arrojan valores aproximadamente del doble de los del agua oceánica.
Utilizando esta relación D/H de los cometas, los modelos predicen que menos del 10% del agua de la Tierra provendría de los cometas.
Otros cometas de período más corto (<20 años), llamados cometas de la familia Júpiter, probablemente se originan en el cinturón de Kuiper, aunque sus trayectorias orbitales han sido influenciadas por interacciones gravitacionales con Júpiter o Neptuno. 67P/Churyumov-Gerasimenko es uno de esos cometas que fue objeto de mediciones isotópicas por la sonda espacial Rosetta, que encontró que el cometa tiene una relación D/H tres veces mayor que la del agua de mar de la Tierra.
Otro cometa de la familia de Júpiter, 103P/Hartley 2, tiene una relación D/H que es consistente con el agua de mar de la Tierra, pero sus niveles de isótopos de nitrógeno no coinciden con los de la Tierra.
Theia
Evidencias adicionales de la Universidad de Münster de 2019 muestran que la composición isotópica del molibdeno del manto de la Tierra se originó en el sistema solar exterior, probablemente habiendo traído agua a la Tierra. Su explicación es que Theia, el planeta que según la hipótesis del impacto gigante chocó con la Tierra hace 4500 millones de años formando la Luna, puede haberse originado en el sistema solar exterior en lugar del sistema solar interior, trayendo materiales con agua y carbono con él.
Cada día más se está acercando la ciencia a la verdad del origen del agua en la tierra, mientras se logra descifrar este misterio…tratemos de conservarla lo más pura posible para beneficio de la humanidadLa Tierra es el único planeta conocido que presenta agua líquida en su superficie, característica fundamental a la hora de explicar el surgimiento de la vida en ella. Sin embargo el debate sobre el origen del agua de nuestro planeta sigue siendo objeto de diferentes hipótesis: ¿estuvo esta agua siempre presente en las rocas que formaban nuestro planeta? ¿fue esta traída durante etapas más tardías a su formación por asteroides y cometas que bombardearon la Tierra? o ¿es el agua de la Tierra el producto de una combinación de ambos factores?
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16:03 (hace 1 hora) |
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Agua en la tierra(PARTE 2.-)
Inventario del agua de la Tierra
Antonio Daza D 17-07-2024
Si bien la mayor parte de la superficie de la Tierra está cubierta por océanos, esos océanos constituyen solo una pequeña fracción de la masa del planeta.
La masa de los océanos de la Tierra se estima en 1,37×1021 kg, que es el 0,023% de la masa total de la Tierra, 6,0×1024 kg. Se estima que existen 5,0×1020 kg de agua adicionales en el hielo, lagos, ríos, aguas subterráneas y vapor de agua atmosférico.
También se almacena una cantidad significativa de agua en la corteza, el manto y el núcleo de la Tierra.
A diferencia del H2O molecular que se encuentra en la superficie, el agua en el interior existe principalmente en minerales hidratados o como trazas de hidrógeno enlazado a átomos de oxígeno en minerales anhidros.
Los silicatos hidratados en la superficie transportan agua al manto en los límites de las placas convergentes, donde la corteza oceánica se sub-duce debajo de la corteza continental.
Si bien es difícil estimar el contenido total de agua del manto debido a las muestras limitadas, aproximadamente tres veces la masa de los océanos de la Tierra podría almacenarse allí.
De manera similar, el núcleo de la Tierra podría contener de cuatro a cinco océanos de hidrógeno.
Hipótesis
Del 70 al 95% del agua de la Tierra dataría de antes de la formación de la Luna, resultante del impacto de Theia sobre la Tierra.
Este impacto habría resultado en la volatilización de parte del agua ya formada pero la mayoría habría quedado condensada, lo que implicaría que solo del 5 al 30% del agua de la Tierra proviene de un aporte extraterrestre (cometas y meteoritos) posterior
Se han considerado a lo largo del tiempo varios tipos de hipótesis, más o menos mutuamente compatibles, acerca de cómo el agua se pudo haber acumulado en la superficie terrestre en el transcurso de 4,6 millones de años, presente principalmente en sus océanos (donde lo ha estado durante miles de millones de años). Incluso hoy en día, los científicos no son unánimes sobre el origen de esa agua, con evidencias que amparan que el agua es de procedencia extra-planetaria y otras de que podría aparecer por los sucesos acaecidos en su historia, e incluso de ambos orígenes parcialmente.
Los océanos se habrían individualizado hace 4400 millones de años.
El estudio de circonitas muy antiguas muestra que estuvieron en contacto con agua líquida, es decir que existía agua líquida en la superficie de la Tierra joven hace 4404±8 Ma.
Estos estudios destacan la presencia de una hidrosfera joven pero también la existencia de un ambiente caracterizado por temperaturas que permitirían la existencia de agua líquida (teoría de la «Tierra temprana fría»).
Algunos estudios sobre muestras de rocas lunares y terrestres concluyen que las entradas externas de agua, y en particular por el impacto de Theia, estarían limitadas a entre un 5 y un 30%, aunque otros consideran que la mayor parte del agua provendría de ese impacto.
El agua tiene una temperatura de condensación mucho más baja que otros materiales que componen los planetas terrestres del sistema solar, como el hierro y los silicatos. La región del disco protoplanetario más cercana al Sol estaba muy caliente al principio de la historia del sistema solar, y no es factible que se condensaran océanos de agua con la Tierra cuando se formó.
Más lejos del Sol joven, donde las temperaturas eran más frías, el agua podría condensarse y formar planetesimales helados.
El límite de la región donde se pudo formar el hielo en los inicios del sistema solar se conoce como línea de congelamiento (o línea de nieve) y se encuentra en el cinturón de asteroides moderno, aproximadamente entre 2,7 y 3,1 unidades astronómicas (UA) del Sol.
Por lo tanto, sería necesario que los objetos que se formaron más allá de la línea de congelación, como los cometas, los objetos transneptunianos y los meteoroides (protoplanetas) ricos en agua, liberasen esa agua en la Tierra. Sin embargo, el momento de esa entrega aún está en duda.
Agua presente desde la formación de la Tierra
Una hipótesis afirma que la Tierra acreció (creció gradualmente) por acumulación de planetesimales helados hace unos 4500 millones de años, cuando tenía entre el 60 y el 90% de su tamaño actual.
En ese escenario, la Tierra pudo retener el agua de alguna forma durante los eventos de acreción e impacto mayor. Esta hipótesis está respaldada por similitudes en la abundancia y las proporciones de los isótopos de agua entre los meteoritos de condrita carbonosa más antiguos conocidos y los meteoritos de Vesta, los cuales se originan en el cinturón de asteroides del sistema solar.3132 También está respaldado por estudios de las proporciones de isótopos de osmio, que sugieren que una cantidad considerable de agua estaba contenida en el material que la Tierra acumuló desde el principio.
Las mediciones de la composición química de las muestras lunares recolectadas por las misiones Apolo 15 y Apolo 17 apoyan aún más esto, e indican que el agua ya estaba presente en la Tierra antes de que se formara la Luna
Un problema con esta hipótesis es que las proporciones de isótopos de gases nobles de la atmósfera de la Tierra son diferentes de las de su manto, lo que sugiere que se debieron formar a partir de diferentes fuentes
Para explicar esta observación, se ha propuesto una teoría llamada «revestimiento tardío» según la cual el agua se entregó mucho más tarde en la historia de la Tierra, después del impacto de la formación de la Luna. Sin embargo, la comprensión actual de la formación de la Tierra permite que menos del 1% del material de la Tierra se acumulase después de la formación de la Luna, lo que implicaría que el material acumulado más tarde debería haber sido muy rico en agua.
El agua también podría provenir directamente de la nebulosa protosolar, luego haber sido almacenada en el interior durante la formación del planetay luego liberada por desgasificación de los magmas (que contienen agua unida a los silicatos de minerales hidratados y de gases atrapados, incluidos hidrógeno y oxígeno).
Desde 2014, se ha apuntado principalmente a un área de rocas formada principalmente por ringwoodita, a entre 525 y 660 km de profundidad, que podría contener varias veces el volumen de los océanos actuales.
Enfriamiento planetario
El enfriamiento del mundo primordial, en el transcurso del eón Hádico, habría ocurrido hasta el punto de que se desgasificaron los componentes volátiles de una atmósfera dotada de presión suficiente para la estabilización y retención del agua en estado líquido.
Actividad volcánica]
Asimismo, el agua terrestre habría podido provenir como consecuencia de procesos de vulcanismo: vapor de agua expulsado durante erupciones volcánicas posteriormente condensado y creador de lluvia.
Actividad orgánica
El origen de una porción del agua terrestre habría podido ser bioquímico, durante la Gran Oxidación, mediante reacciones redox y fotosíntesis.
En 1931, Cornelius Bernardus van Niel descubrió que bacterias quimiótrofas dependientes de sulfuros (bacterias púrpuras del azufre) fijan carbono y sintetizan agua como subproducto de un medio fotosintético usando ácido sulfhídrico y dióxido de carbono según la reacción
CO2 + 2H2S → CH2O + H2O + 2S
Fuentes extraplanetarias]
· La hipótesis más aceptada entre los científicos actualmente es la de las condritas carbonáceas que habrían llegado a la Tierra al final de la acreción y que transportarían el agua, modelizadas por el escenario del gran viraje
· Se explica por una correlación de las estrechas proporciones de isótopos entre el agua de la Tierra y la de las condritas carbonáceas, incluso aunque la posible alteración de esas proporciones está sujeta a discusión.
· Las modelizaciones de la dinámica temprana del sistema solar han mostrado que asteroides helados podrían haber sido catapultados al sistema solar interior (incluida la Tierra) durante ese período si Júpiter hubiera migrado temporalmente más cerca del Sol, irrumpiendo en el espacio de los planetas interiores del sistema solar, y desestabilizando las órbitas de condritas carbonáceas de agua abundante. En consecuencia, algunos cuerpos habrían podido caer hacia adentro y llegar a ser parte del material primigenio de la Tierra y de sus vecinos
· El descubrimiento de emisión de vapor de agua en Ceres (hoy considerado un planeta enano) provee información relacionada con contenido agua–hielo del cinturón de asteroides.
· Una nueva hipótesis, planteada en 2020, se basa en el contenido de agua de las condritas de enstatita, meteoritos raros pero con una composición química cercana a la de la Tierra. Según esta teoría, la mayor parte del agua presente en la Tierra hoy está aquí desde el origen.
· Otra hipótesis es que el agua podría provenir de cometas que, después del período de acreción, se habrían estrellado contra la Tierra. De hecho, los cometas son cuerpos celestes del cinturón de Edgeworth-Kuiper o de la nube de Oort; generalmente tendrían menos de 20 kilómetros de diámetro y alrededor del 80% de hielo. Las primeras mediciones de la relación D/H en la cola de los cometas sugirieron inicialmente que la aportación de cometas es baja y que solo una pequeña parte (≈ 10%) provendría de cometesimales de la región Urano-Neptuno y del cinturón de Edgeworth-Kuiper. Sin embargo, la relación D/H de los cometas hiperactivos como 46P/Wirtanen es cercana a la de los océanos terrestres, y la relación D/H de los cometas es tanto más cercana a la de la Tierra cuanto más activos están esos cometas.
· Varias hipótesis pueden dar cuenta de esa correlación, pero en cualquier caso revive la teoría según la cual la mayor parte del agua terrestre provendría de los cometas.
·
· Otra hipótesis, más minoritaria, invoca el aporte de agua de: los micro.-meteoritos, cuyo diámetro es del orden de un micrómetro pero que son muy frecuentes.
· Una última hipótesis, respaldada por la evidencia de las proporciones de isótopos de molibdeno, sugiere que la Tierra obtuvo la mayor parte de su agua de la misma colisión interplanetaria que causó la formación de la Luna.
· Análisis geoquímico del agua en el sistema solar[Las condritas carbonáceas como el meteorito Allende (arriba) probablemente entregaron gran parte del agua de la Tierra, como muestran sus similitudes isotópicas con el agua del océano.
Las proporciones isotópicas proporcionan una «huella química» única que se utiliza para comparar el agua de la Tierra con los yacimientos de agua de otras partes del sistema solar. Una de esas proporciones isotópicas, la de deuterio a hidrógeno (D/H), es particularmente útil en la búsqueda del origen del agua en la Tierra. El hidrógeno es el elemento más abundante en el universo, y su isótopo más pesado, el deuterio, a veces puede reemplazar a un átomo de hidrógeno en moléculas como el H
2O. La mayor parte del deuterio se creó en el Big Bang o en supernovas, por lo que la desigual distribución a lo largo de la nebulosa protosolar fue efectivamente «encerrada» tempranamente en la formación del sistema solar.58 Al estudiar las diferentes proporciones isotópicas de la Tierra y de otros cuerpos helados del sistema solar, se pueden investigar los orígenes probables del agua de la Tierra.
Se sabe con mucha precisión que la relación deuterio a hidrógeno del agua de los océanos en la Tierra es (1.5576 ± 0.0005)×10−4.
Este valor representa una mezcla de todas las fuentes que contribuyeron a los reservorios de la Tierra y se usa para identificar la fuente o fuentes del agua de la Tierra. La proporción de deuterio a hidrógeno puede haber aumentado a lo largo de la vida de la Tierra, ya que es más probable que el isótopo más ligero se filtrase al espacio en los procesos de pérdida atmosférica. Sin embargo, no se conoce ningún proceso que pueda disminuir la relación D/H de la Tierra con el tiempo.
Esta pérdida del isótopo más ligero es una explicación de por qué Venus tiene una relación D/H tan alta, ya que el agua de ese planeta se vaporizó durante el efecto invernadero desbocado y posteriormente perdió gran parte de su hidrógeno en el espacio.61 Debido a que la relación D/H de la Tierra ha aumentado significativamente con el tiempo, la relación D/H del agua entregada originalmente al planeta era más baja que en la actualidad. Esto es consistente con un escenario en el que una proporción significativa del agua en la Tierra ya estaba presente durante la evolución temprana del planeta.
En ell cometa Halley se analizarón los niveles isotópicos de hielo sublimando desde la superficie del cometa utilizando un espectrómetro de masas.
Múltiples estudios geoquímicos han concluido que los asteroides son probablemente la principal fuente de agua de la Tierra.
Las condritas carbonáceas —que son una subclase de los meteoritos más antiguos del sistema solar— tienen niveles isotópicos muy similares al agua del océano
Las subclases de condritas carbonáceas CI y CM tienen específicamente niveles de isótopos de hidrógeno y nitrógeno que se asemejan mucho al agua de mar de la Tierra, lo que sugiere que el agua de esos meteoritos podría ser la fuente de los océanos de la Tierra.
Dos meteoritos de 4500 millones de años encontrados en la Tierra que contenían agua líquida junto con una amplia diversidad de compuestos orgánicos pobres en deuterio respaldan aún más esta afirmación
La relación actual de deuterio a hidrógeno de la Tierra también coincide con las antiguas condritas eucritas, que se originan en el asteroide Vesta, en el cinturón de asteroides exterior.
Se cree que las condritas CI, CM y eucrita tienen el mismo contenido de agua y proporciones de isótopos que los antiguos protoplanetas helados del cinturón de asteroides exterior que luego entregaron agua a la Tierra.
Cometas[
Los cometas son cuerpos con un tamaño máximo de un kilómetro, hechos de polvo y hielo, que se originan en el cinturón de Kuiper (20-50 UA) y la nube de Oort (> 5000 UA), pero tienen órbitas altamente elípticas que los llevan al interior del sistema solar. Su composición helada y sus trayectorias que los llevan al interior del sistema solar los convierten en un objetivo para mediciones remotas e in situ de las relaciones D/H. Es inverosímil que el agua de la Tierra se haya originado únicamente en los cometas, ya que las mediciones de isótopos de la relación deuterio a hidrógeno (D/H) en los cometas Halley, Hyakutake, Hale-Bopp, C/2002 T7 y Tuttle arrojan valores aproximadamente del doble de los del agua oceánica.
Utilizando esta relación D/H de los cometas, los modelos predicen que menos del 10% del agua de la Tierra provendría de los cometas.
Otros cometas de período más corto (<20 años), llamados cometas de la familia Júpiter, probablemente se originan en el cinturón de Kuiper, aunque sus trayectorias orbitales han sido influenciadas por interacciones gravitacionales con Júpiter o Neptuno. 67P/Churyumov-Gerasimenko es uno de esos cometas que fue objeto de mediciones isotópicas por la sonda espacial Rosetta, que encontró que el cometa tiene una relación D/H tres veces mayor que la del agua de mar de la Tierra.
Otro cometa de la familia de Júpiter, 103P/Hartley 2, tiene una relación D/H que es consistente con el agua de mar de la Tierra, pero sus niveles de isótopos de nitrógeno no coinciden con los de la Tierra.
Theia
Evidencias adicionales de la Universidad de Münster de 2019 muestran que la composición isotópica del molibdeno del manto de la Tierra se originó en el sistema solar exterior, probablemente habiendo traído agua a la Tierra. Su explicación es que Theia, el planeta que según la hipótesis del impacto gigante chocó con la Tierra hace 4500 millones de años formando la Luna, puede haberse originado en el sistema solar exterior en lugar del sistema solar interior, trayendo materiales con agua y carbono con él.
Cada día más se está acercando la ciencia a la verdad del origen del agua en la tierra, mientras se logra descifrar este misterio…tratemos de conservarla lo más pura posible para beneficio de la humanidadLa Tierra es el único planeta conocido que presenta agua líquida en su superficie, característica fundamental a la hora de explicar el surgimiento de la vida en ella. Sin embargo el debate sobre el origen del agua de nuestro planeta sigue siendo objeto de diferentes hipótesis: ¿estuvo esta agua siempre presente en las rocas que formaban nuestro planeta? ¿fue esta traída durante etapas más tardías a su formación por asteroides y cometas que bombardearon la Tierra? o ¿es el agua de la Tierra el producto de una combinación de ambos factores?
