¿De dónde diablos sale el agua?

La evidencia del análisis de las muestras lunares sugiere que, aunque la Tierra y la Luna se formaron a partir de un impacto gigante, en su mayoría conservaron su abundancia primitiva de elementos volátiles, incluida el agua. Crédito: Imagen de Adam Connell / LLNL

El suministro de agua de la Tierra es increíblemente importante para su capacidad de sustentar la vida, pero ¿de dónde viene esa agua? ¿Estaba allí cuando se formó la Tierra o fue liberado más tarde por meteoritos o cometas del espacio exterior?

La fuente del agua de la Tierra ha sido un debate de larga data, y los científicos del Laboratorio Nacional Lawrence Livermore (LLNL) creen que tienen la respuesta y la encontraron al observar las rocas de la luna.

Dado que el sistema Tierra-Luna se formó muy temprano por el impacto de dos grandes cuerpos historia del sistema solar, sus historias son muy cercanas. Y debido a que la luna carece de placas tectónicas y meteorización, procesos que tienden a oscurecer 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 terrestre está cubierta de agua, el planeta en su conjunto es un lugar relativamente árido en comparación con muchos otros objetos del sistema solar. Y la luna es aún más seca. La sabiduría convencional era que la falta de especies volátiles (como el agua) en la Tierra, y en particular en la Luna, se debía a este violento impacto que provocó el agotamiento de los elementos volátiles.

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Pero al observar la composición isotópica de las rocas lunares, el equipo descubrió que los cuerpos involucrados en el impacto que formó el sistema Tierra-Luna tenían niveles muy bajos de elementos volátiles antes del impacto, no por eso. Específicamente, el equipo utilizó la cantidad relativa del isótopo volátil y radiactivo rubidio-87 (87Rb), que se calcula a partir del isótopo hijo estroncio-87 (87Sr), para determinar el equilibrio de Rb en ​​el sistema Tierra-Luna cuando se formó. El equipo descubrió por qué. 87Sr, un indicador del presupuesto volátil a largo plazo de la luna, era tan bajo que los cuerpos que chocaron debieron estar secos al principio, y no se pudo haber agregado mucho desde entonces.

«La Tierra nació con el agua que tenemos, o fuimos golpeados por algo que era fundamentalmente puro. H2Oh, sin mucho más en él. Este trabajo elimina meteoritos o asteroides como posibles fuentes de agua en la Tierra y apunta fuertemente hacia la opción de «nacer con él», dijo el cosmoquímico Greg Brennecka, coautor del artículo.

Además de restringir en gran medida la fuente potencial de agua de la Tierra, este trabajo también revela que los grandes cuerpos que colisionaron deben provenir del Sistema Solar interior y el evento no pudo haber ocurrido hasta hace 4450 millones de años, lo que redujo en gran medida la formación de ventanas de la luna. .

Según Lars Borg, el autor principal del estudio: «Había solo unos pocos tipos de materiales que podrían haberse combinado para formar la Tierra y la Luna, y no eran exóticos: probablemente ambos eran solo grandes cuerpos que se habían formado. aproximadamente en la misma área que se reunió por casualidad poco más de 100 millones de años después de la formación del sistema solar… pero afortunadamente para nosotros, hicieron precisamente eso».

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

La búsqueda aparece en la procedimientos de la Academia Nacional de Ciencias. El científico del LLNL, Thomas Kruijer, también contribuyó a la investigación. La obra fue financiada por NASA y el programa de investigación y desarrollo dirigido por laboratorio.

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