¿De dónde diablos vino el agua?

La evidencia del análisis de muestras lunares indica que, aunque la Tierra y la Luna se formaron a partir de un impacto gigante, en su mayoría retuvieron una gran cantidad de elementos volátiles primordiales, incluida el agua. Crédito: Adam Connell/LLNL Foto

El suministro de agua de la Tierra es muy importante para su capacidad de sustentar la vida, pero ¿de dónde vino esa agua? ¿Existieron cuando se formó la Tierra o fueron entregados más tarde por meteoritos o cometas del espacio exterior?

La fuente del agua de la Tierra ha sido objeto de debate durante mucho tiempo y los científicos del Laboratorio Nacional Lawrence Livermore (LLNL) creen que tienen la respuesta, y la encontraron al observar las rocas lunares.

Dado que el sistema Tierra-Luna se formó juntos a partir de la influencia de dos grandes cuerpos muy temprano Historia del Sistema SolarSu historia está estrechamente relacionada. Y dado que la Luna carece de placas tectónicas y condiciones atmosféricas, procesos que tienden a borrar u oscurecer la evidencia en la Tierra, la Luna es en realidad un gran lugar para buscar pistas sobre la historia del agua de la Tierra.

Aunque casi el 70 por ciento de la superficie de la Tierra está cubierta de agua, el planeta en general es un lugar relativamente seco en comparación con muchos otros cuerpos del sistema solar. La luna es más seca. La sabiduría convencional era que la falta de especies volátiles (como el agua) en la Tierra, especialmente en la Luna, se debía a un efecto tan violento que los elementos volátiles se agotaron.

Pero al observar la composición isotópica de las rocas lunares, el equipo descubrió que los objetos involucrados en el impacto que dio forma al sistema Tierra-Luna tenían niveles muy bajos de elementos volátiles antes de la colisión, y no debido a ella. Específicamente, el equipo utilizó la cantidad relativa del isótopo volátil y radiactivo rubidio-87 (⁸⁷Rb), que se calcula a partir de su isótopo hijo estroncio-87 (⁸⁷Sr), para determinar el balance de Rb en ​​el sistema Tierra-Luna cuando se formó. El equipo lo encontró porque ⁸⁷Sr, un indicador del presupuesto fluctuante a largo plazo de la luna, era muy bajo, y los objetos que chocaron deben haber estado secos al principio, y no se pudo haber agregado mucho desde entonces.

“La Tierra nació con el agua que teníamos, o fuimos golpeados por algo que era esencialmente H puro₂Oh con no mucho en él. Este trabajo elimina los meteoritos o asteroides como fuentes potenciales de agua en la Tierra y apunta fuertemente hacia la opción de «nacer con él», dijo el químico cósmico Greg Brenica, coautor del artículo.

Además de reducir significativamente la fuente potencial del agua de la Tierra, este trabajo también revela que los objetos grandes que chocaron deben haber venido del sistema solar interior, y el evento no pudo haber ocurrido hace 4450 millones de años, lo que reduce en gran medida la formación. Ventana de luna.

Según Lars Burg, autor principal del estudio: «Había solo unos pocos tipos de material que podían combinarse para formar la Tierra y la Luna, y no era extraño; es probable que ambos fueran solo cuerpos grandes que se formaron aproximadamente en el mismo región que se estrelló entre sí después de más de un año, unos 100 millones de años después de la formación del sistema solar… pero somos afortunados de que hayan hecho exactamente eso».

Referencia: «El origen de los elementos volátiles en el sistema Tierra-Luna» por Lars E. Burg, Gregory A. Bernica y Thomas S. Kroger, 14 de febrero de 2022 Disponible aquí. procedimientos de la Academia Nacional de Ciencias.
DOI: 10.1073/pnas.2115726119

La búsqueda aparece en procedimientos de la Academia Nacional de Ciencias. El científico del LLNL, Thomas Kruijer, también contribuyó a la investigación. El trabajo fue financiado por NASA y un programa de investigación y desarrollo orientado al laboratorio.