Redacción NM
El agua cubre alrededor del 70 por ciento de la superficie de la Tierra, pero cómo llegó a ser tan abundante en nuestro planeta ha desconcertado a los científicos durante mucho tiempo.
Ahora, un equipo internacional de investigadores ha sugerido que el Sol es la «sorprendente fuente probable» del agua de la Tierra, según el análisis de asteroides.
Los investigadores apuntan al viento solar, una corriente viciosa de partículas cargadas del Sol en gran parte formadas por iones de hidrógeno.
Hace unos 4.500 millones de años, el viento solar creó agua dentro de granos de polvo espacial que se estrelló contra la Tierra como una brillante lluvia de meteoritos, dicen.
La impresión de un artista de los asteroides de tipo C y el polvo espacial que caen sobre la Tierra al principio de su formación. El polvo espacial transportó agua que formó los océanos de la Tierra.
Visualización de la meteorización espacial de Itokawa: la impresión de un artista del proceso de meteorización espacial, que muestra la radiación solar que afecta al polvo espacial en la superficie del asteroide Itokawa.
Los vientos solares todavía existen hoy en día y viajan a velocidades de hasta 560 millas por segundo (900 km por segundo) y a una temperatura de 2 millones de grados Fahrenheit.
Al principio de la formación del Sistema Solar, el agua en los granos de polvo se produjo mediante un proceso llamado meteorización espacial, donde los vientos solares alteraron la composición química de los granos para producir moléculas de agua.
«Los vientos solares son corrientes de iones principalmente de hidrógeno y helio que fluyen constantemente desde el Sol hacia el espacio», explica el autor del estudio, el Dr. Luke Daly, de la Universidad de Glasgow.
Cuando esos iones de hidrógeno chocan contra una superficie sin aire como un asteroide o una partícula de polvo espacial, penetran unas pocas decenas de nanómetros por debajo de la superficie, donde pueden afectar la composición química de la roca.
«Con el tiempo, el efecto de» meteorización espacial «de los iones de hidrógeno puede expulsar suficientes átomos de oxígeno de los materiales de la roca para crear H2O, agua, atrapada dentro de los minerales del asteroide.
El Dr. Daly cree que este proceso, y la formación resultante de los océanos, ocurrió antes de la formación de la magnetosfera de la Tierra, el área alrededor de la Tierra controlada por el campo magnético del planeta.
Impresión de un artista del proceso de meteorización espacial, que muestra la radiación solar que afecta a las partículas de polvo que flotan en el espacio.
«Hasta donde yo sé, no hay un consenso claro sobre cuándo se formó la magnetosfera de la Tierra», dijo a MailOnline.
Pero esta caída de pequeños granos de polvo y grandes asteroides que entregaron el agua de la Tierra probablemente ocurrió dentro de los primeros 5-15 millones de años de la historia del sistema solar cuando la Tierra estaba recibiendo la última parte de su masa final, probablemente mucho antes de que la magnetosfera fuera establecido.’
La Tierra es muy rica en agua en comparación con otros planetas rocosos del Sistema Solar.
Aproximadamente el 71 por ciento de la superficie de la Tierra está cubierta de agua, y los océanos de la Tierra contienen alrededor del 96,5 por ciento de toda el agua de la Tierra, pero los científicos llevaban mucho tiempo desconcertados sobre la fuente exacta de todo esto.
Una teoría existente es que el agua fue llevada a la Tierra en las etapas finales de su formación hace 4.600 millones de años en asteroides de tipo C, cuerpos primitivos ricos en agua en el cinturón de asteroides.
«Sin embargo, pruebas previas de la» huella digital «isotópica de estos asteroides encontraron que, en promedio, no coincidían con el agua encontrada en la Tierra, lo que significa que había al menos otra fuente desconocida», dijo el autor del estudio, el profesor Phil Bland en Curtin. Universidad, Perth, Australia.
«Nuestra investigación sugiere que el viento solar creó agua en la superficie de pequeños granos de polvo y esta agua isotópicamente más ligera probablemente proporcionó el resto del agua de la Tierra».
Los nuevos resultados se basan en un análisis meticuloso átomo por átomo de fragmentos minúsculos de un asteroide cercano a la Tierra de tipo S conocido como Itokawa, que todavía orbita en el espacio en la actualidad.
Las muestras de Itokawa fueron recolectadas por la sonda espacial japonesa Hayabusa y regresaron a la Tierra en 2010.
Los investigadores utilizaron un proceso analítico avanzado llamado tomografía con sonda atómica para examinar muestras de Itokawa.
La nueva teoría se basa en un análisis meticuloso átomo por átomo de fragmentos minúsculos de un asteroide cercano a la Tierra de tipo S conocido como Itokawa. En la foto se muestra una imagen de microscopio electrónico de barrido del fragmento de Itokawa.
Otra imagen de microscopio electrónico de barrido del fragmento de Itokawa. Estos fragmentos tienen aproximadamente el ancho de un cabello humano.
La tomografía con sonda atómica permitió al equipo medir la estructura atómica de los granos un átomo a la vez y detectar moléculas de agua individuales.
«Nuestro sistema de tomografía con sonda atómica de clase mundial aquí en la Universidad de Curtin nos permitió tener una mirada increíblemente detallada dentro de los primeros 50 nanómetros aproximadamente de la superficie de los granos de polvo de Itokawa», dijo el profesor Bland.
Sus hallazgos muestran que se produjo una cantidad significativa de agua justo debajo de la superficie de los granos del tamaño de polvo de Itokawa por la meteorización espacial.
Los granos de polvo contenían suficiente agua que, si se aumentara, equivaldría a unos 20 litros por cada metro cúbico de roca, encontró el equipo.
Imagen electrónica de barrido de un segmento de un fragmento de Itokawa que se prepara en forma de aguja para el análisis de tomografía con sonda atómica
Este polvo rico en agua habría llovido sobre la Tierra primitiva junto con asteroides de tipo C como parte de la entrega de los océanos de la Tierra, sugieren los investigadores.
El Dr. Daly enfatizó que el polvo espacial que transportó el agua que forma los océanos a la Tierra no estaba en los asteroides; más bien, el polvo flotaba por sí solo en el espacio antes de llover sobre la Tierra primitiva en forma de una lluvia espectacular.
Pudo haber sido polvo espacial en las superficies de los asteroides que se estrelló contra la Tierra y que también habría traído agua, pero solo una pequeña cantidad.
«Hay mucho más polvo que flota libremente en el espacio en ese momento y, si una cantidad suficiente cayera sobre la Tierra, tendría un impacto mucho mayor en los océanos de la Tierra», dijo el Dr. Daly a MailOnline.
Una vista del contenido de agua de uno de los fragmentos de los asteroides Itokawa utilizados en el estudio: las esferas grises marcan la superficie del grano que estaba cubierto por una capa protectora de cromo, y las esferas azules muestran la distribución del agua en el Fragmento de Itokawa donde se aprecia un aumento de la concentración de agua en la superficie de los granos. La imagen fue creada mediante tomografía con sonda atómica.
Gracias a sus nuevos hallazgos, los astronautas Artemis de la NASA pueden procesar suministros frescos de agua directamente del polvo en la superficie de la luna a finales de esta década, afirma el equipo.
«Cómo los astronautas obtendrían suficiente agua, sin llevar suministros, es una de las barreras de la futura exploración espacial», dijo el Dr. Daly.
El mismo proceso de meteorización espacial que creó agua en Itokawa probablemente ocurrió en otros planetas sin aire, lo que significa que los astronautas pueden procesar suministros frescos de agua directamente del polvo en la superficie de un planeta, como la Luna.
El proyecto Artemis de la NASA se propone establecer una base permanente en la Luna. Si la superficie lunar tiene un depósito de agua similar originado por el viento solar que esta investigación descubrió en Itokawa, representaría un recurso enorme y valioso para ayudar a lograr ese objetivo ‘.
El estudio ha sido publicado en la revista Astronomía de la naturaleza.
Una ilustración del diseño del módulo de aterrizaje humano SpaceX Starship que llevará a los primeros astronautas de la NASA a la superficie de la Luna bajo el programa Artemis en 2024
