El agua cubre más del 70% de la superficie de la Tierra y es la razón principal por la que el planeta es habitable. Pero de dónde salió sigue siendo una de las grandes preguntas de la ciencia planetaria. La explicación más popular fue durante mucho tiempo que llegó desde afuera, transportada por cometas y asteroides que se estrellaron contra la Tierra en sus primeras etapas.
Un estudio publicado en la revista Nature Geoscience propone otra posibilidad: que una parte importante del agua se haya fabricado en la propia Tierra, a partir de ingredientes que ya estaban aquí. El trabajo fue realizado por Susmita Garai, Zachary Sharp y Peter Olson, de la Universidad de Nuevo México.
Los problemas de la teoría de los cometas
La idea de que el agua llegó del espacio tiene sentido: tanto los cometas como muchos asteroides contienen agua, y durante la formación del sistema solar bombardearon la Tierra en grandes cantidades. Pero arrastra varios problemas. Uno de los más conocidos es químico: en 2014, la sonda Rosetta de la Agencia Espacial Europea midió que el agua del cometa 67P tenía una proporción de deuterio, una variante pesada del hidrógeno, unas tres veces mayor que la de los océanos terrestres. Eso sugería que, al menos los cometas como ese, no podían ser la fuente principal.
Además, encajar la llegada del agua con otros eventos de la historia temprana de la Tierra, como el impacto gigante que formó la Luna o la composición química del manto, resulta complicado. Los autores del nuevo estudio sostienen que, si el agua se generó en el propio planeta, esas restricciones dejan de ser un problema.
Una lluvia de guijarros fundidos
La propuesta se apoya en un modelo de formación planetaria relativamente reciente, conocido como acreción de guijarros. Según esta idea, los planetas rocosos crecen capturando enormes cantidades de pequeñas partículas de roca, de entre un milímetro y un centímetro, que se condensaron a partir de la nube de gas y polvo que rodeaba al Sol joven.
Cuando la Tierra en formación alcanzó una masa suficiente, de alrededor de un tercio de la actual, pudo retener una gruesa atmósfera rica en hidrógeno capturada de esa nube primitiva. Los guijarros que caían a través de ella se calentaban por encima de su punto de fusión. En la superficie, las temperaturas podían superar los 2.700 °C, y la presión, los 200 bares.
En esas condiciones extremas ocurre una reacción química clave. El hidrógeno caliente le quita el oxígeno al óxido de hierro presente en las rocas. El resultado es hierro metálico y, como subproducto, agua en forma de vapor. Es el mismo principio químico que se usa en la industria para producir hierro con hidrógeno en lugar de carbón.
El experimento
Para comprobar si este proceso podía funcionar, el equipo recreó las condiciones en el laboratorio. Calentaron muestras de rocas ricas en hierro y magnesio a entre 1.200 y 1.400 °C, sometidas a corrientes de hidrógeno o de helio, durante periodos de 15 minutos a tres horas.
En presencia de hidrógeno, casi el 80% del óxido de hierro se transformó en hierro metálico y se produjo vapor de agua. Con helio, un gas inerte, la reacción no ocurrió. Según Sharp, lo más sorprendente fue la velocidad: el agua se formaba en apenas minutos. Al extrapolar los resultados, los investigadores calcularon que el proceso pudo generar decenas o incluso cientos de veces el volumen de agua de los océanos actuales, según la composición de las rocas.
Lo que todavía falta saber
Los propios autores aclaran que el experimento demuestra que el mecanismo es posible, no cuánta agua de la Tierra se formó realmente así. Una parte del vapor producido pudo escapar al espacio, y la ganancia neta depende de cuánta agua se perdió. Tampoco descartan que los cometas y los asteroides hayan aportado una fracción del agua del planeta.
Si el mecanismo se confirma, sus implicaciones van mucho más allá de la Tierra. Según Sharp, prácticamente cualquier planeta rocoso de un tamaño similar debería poder generar agua de esta forma, lo que aumentaría las probabilidades de que otros mundos en otras estrellas tengan océanos y, quizás, condiciones para la vida.
