El Sol, con 4.600 millones de años, es anterior a todos los demás cuerpos de nuestro sistema solar. Pero resulta que gran parte del agua en la que nadamos y bebemos aquí en la Tierra es aún más antigua. Hasta la mitad del agua que hay actualmente en la Tierra fue heredada de un abundante suministro de hielo interestelar cuando se formó nuestro sol. Eso significa que la humedad de nuestro sistema solar no fue el resultado de condiciones locales en el disco protoplanetario, sino más bien una característica regular de la formación planetaria, lo que genera esperanzas de que la vida pueda existir en otras partes del universo.
¿De dónde vino el agua en la Tierra?
Agua a través del tiempo: los hielos de la nube molecular madre se incorporan a los discos de formación de planetas alrededor de estrellas jóvenes y, finalmente, a los propios planetas. (Crédito: Bill Saxton, NSF/AUI/NRAO)
El origen del agua de la tierra ha sido durante mucho tiempo un tema de investigación y debate científico. Inicialmente, los científicos creían en la teoría de los asteroides. Sin embargo, estudios recientes sugieren que el agua de la Tierra puede haberse originado en la nebulosa solar.
La teoría del asteroide
Muchos científicos creían que los asteroides, que llevaban agua en sus minerales, trajeron agua a la Tierra. Esta teoría fue respaldada por la idea de que el contenido de agua pesada de los asteroides se alinea más estrechamente con la proporción de agua actual de la Tierra.
La teoría del cometa
Durante un tiempo, los cometas también fueron considerados una posible fuente de agua de la Tierra. Esta teoría surgió cuando la nave espacial europea Giotto observó el cometa Halley y su alto contenido de agua pesada. Sin embargo, investigaciones posteriores demostraron que las proporciones de agua pesada en la mayoría de los cometas eran demasiado altas en comparación con las de la Tierra, lo que generó dudas sobre su papel a la hora de traer agua a nuestro planeta.
La teoría de la nebulosa solar
La astrónoma Karen Meech y sus colegas se centraron en examinar el agua en el manto de la Tierra. Estudiaron muestras de lugares como la isla de Baffin, donde se puede acceder al manto profundo de la Tierra. Estos estudios implicaron analizar las proporciones de deuterio a hidrógeno (D/H) en las muestras para comprender el origen del agua de la Tierra.
Las muestras mostraron alrededor de un 25 por ciento menos de agua pesada que el agua normal, lo que sugiere que las condritas carbonosas (una clase de meteoritos) podrían no ser la fuente principal de agua de la Tierra. Estos hallazgos sugieren que el agua de la Tierra podría haberse originado en la nebulosa solar, la nube de gas y polvo a partir de la cual se formaron el Sol y los planetas.
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¿Cuál es la edad del agua?
El edad del agua en la Tierra tiene unos 4.500 millones de años, tan antigua como el propio Sistema Solar. Comenzó en el espacio, formándose sobre pequeñas partículas de polvo.
A medida que se formaba el Sistema Solar, esta agua pasó por ciclos de convertirse en gas y luego volver a convertirse en hielo, y finalmente pasó a formar parte de planetas como la Tierra, así como de asteroides y cometas. El hecho de que encontremos un tipo especial de agua, conocida como agua pesada, tanto en la Tierra como en estos objetos espaciales, nos dice que gran parte de nuestra agua provino de estos primeros procesos espaciales.
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¿Es el agua de la Tierra más antigua que el Sol?
Sí, el agua en la Tierra es más antigua que el sol. En 2014, los investigadores determinaron La edad del agua de nuestro sistema solar. centrándose en su proporción de hidrógeno a deuterio, llamado “hidrógeno pesado” porque tiene un neutrón extra. El hielo interestelar tiene una proporción muy alta de deuterio e hidrógeno porque se formó a temperaturas muy frías. Los científicos ya lo sabían al observar la composición de cometas y asteroides.
Pero, lo que es más complicado, los niveles de deuterio en el agua del sistema solar también han estado aumentando desde que se formó el sol. Entonces, para determinar si el Sol por sí solo podría producir los niveles actuales del isótopo, los investigadores construyeron un modelo de computadora que esencialmente retrocedió el reloj hasta el comienzo del sistema solar y asumió que no había deuterio heredado.
Sin embargo, el sistema modelo fue incapaz de producir proporciones de deuterio a hidrógeno tan altas como las que se encuentran en nuestro sistema solar. Por lo tanto, estiman los investigadores, entre el 30 y el 50 por ciento del agua de nuestro sistema solar ya formaba parte de la antigua nube molecular que engendró el Sol y los planetas.
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¿Por qué se llama al agua el disolvente universal?
El agua se llama solvente universal porque su estructura molecular única le permite disolver más sustancias que cualquier otro líquido. Esto es vital para transportar nutrientes y productos químicos en diversos entornos.
La polaridad del agua, con un lado de hidrógeno cargado positivamente y un lado de oxígeno cargado negativamente, le permite atraer y descomponer diferentes moléculas, como el sodio y el cloruro de la sal. Esta capacidad hace que el agua sea esencial para la vida en la Tierra.
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Las implicaciones de la formación de nuestro sistema solar
Si la formación de nuestro sistema solar fue típica, cósmicamente hablando, entonces los hallazgos implican que los hielos interestelares son un suministro saludable para todos los sistemas planetarios emergentes. Y dado que toda la vida que conocemos depende del agua, esa noticia mejora las probabilidades de que otros sistemas planetarios tengan lo necesario para sustentar la vida.
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Un nuevo giro, entonces, en la Rima del Antiguo Marinero: “Agua, agua en todas partes y en todos los planetas se puede beber”.
Preguntas frecuentes sobre la edad y el origen del agua
¿Qué edad tiene el agua en la Tierra?
El agua de la Tierra tiene alrededor de 4.500 millones de años, parte de los cuales son anteriores al Sol. Esta agua antigua se originó a partir de la nube molecular que formó el Sistema Solar.
¿Cómo llegó el agua a la Tierra?
Estudios recientes, que antes se atribuían a asteroides y cometas, sugieren que el agua de la Tierra pudo provenir de la nebulosa solar. Esto se alinea con la investigación sobre la relación deuterio-hidrógeno en el manto de la Tierra.
¿Es la Tierra más antigua que el Sol?
No, la Tierra no es más antigua que el Sol. Sin embargo, una parte importante del agua de la Tierra, formada en el espacio interestelar, es más antigua que el Sol.
¿Qué edad tiene el agua?
El agua en el Sistema Solar, incluida la Tierra, es tan antigua como el propio Sistema Solar, alrededor de 4.500 millones de años, y parte de ella es anterior al Sol.
¿Qué edad tiene el sol?
El Sol tiene unos 4.500 millones de años. Se formó a partir de la misma nube molecular que contribuyó a la antigua agua de la Tierra.
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Este artículo se publicó originalmente el 25 de septiembre de 2014 y desde entonces se actualizó con nueva información del personal de Discover.