Algunas de las rocas terrestres más antiguas fueron originalmente depositadas como sedimentos de agua, por lo cual nuestro planeta ya presentaba una hidrosfera poco tiempo después de su formación.
Sin embargo las cuestiones sobre el origen y en particular sobre porqué hay más agua en la Tierra que en los cuerpos similares del Sistema Solar, están todavía en discusión.
Existen dos teorías principales:
la teoría volcánica y la teoría extraterrestre de los meteoritos transportadores de agua.
Actualmente se ha visto que lo más razonable es aceptar ambas teorías ya que una complementa en gran manera las falencias y vacíos de la otra y viceversa.
El agua y la atmósfera.
Durante mucho tiempo se ha pensado que nuestra atmósfera se originó a partir de un proceso de
desgasificación de una
Tierra primigenia muy caliente, y que posteriormente, según fue enfriándose el planeta, el vapor de agua se condensó y precipitó en un enorme diluvio que formó la primera
hidrosfera.
Posteriormente, gracias al vulcanismo, se originaría la atmósfera actual, que sería, según algunas hipótesis, de segunda o tercera generación.
Sin embargo actualmente se piensa que la gran cantidad de agua terrestre no puede ser explicada únicamente con las aportaciones del interior del propio planeta, y en los últimos años han cobrado mucha fuerza.
Teoría volcánica.
La teoría volcánica plantea que el agua se formó en el centro de la Tierra, por reacciones a altas temperaturas entre átomos de hidrógeno y oxígeno. Las moléculas formadas por esta reacción fueron expelidas a la superficie terrestre en forma de vapor; algo de este vapor de agua pasó a formar parte de la atmósfera primitiva, y otra parte se enfrió y condensó para formar el agua líquida y sólida de la superficie terrestre.
Este proceso tomó millones de años, pero las evidencias experimentales que se tienen actualmente plantean que el agua está presente en la Tierra cuando menos desde hace unos 3800 millones de años.
La Tierra se formó hace unos 4600 millones de años por la conglomeración de partículas sólidas. La desintegración de las especies radiactivas y la conversión en calor de la energía cinética y potencial del polvo que formó al planeta elevó la temperatura hasta formar un
núcleo líquido de metales que se enfrió liberando, por medio del
vulcanismo, una vez que se originaron los primeros protocontinentes, gases volátiles que formaron una atmósfera de
agua, gases de carbón y de azufre y halógenos.
Cuando la temperatura era de 600 grados Celsius, casi todos esos compuestos estaban en la atmósfera, pero al descender por debajo de 100 grados Celsius, el agua y los gases ácidos se condensaron, reaccionando con la corteza terrestre y formando los
primeros océanos.
El único compuesto que faltaba en aquel entonces era el oxígeno, pues este gas no provino del enfriamiento de la corteza. Las primeras cantidades de oxígeno se formaron por el rompimiento de moléculas de agua por la acción de los rayos ultravioleta del Sol. Más tarde, cuando hubo organismos capaces de efectuar la fotosíntesis, se enriqueció la atmósfera en este compuesto.
Los mecanismos por los que esto sucedió son todavía un gran misterio, aunque se han sugerido dos caminos:
1.-Enfriamiento rápido por el cual el agua y el ácido clorhídrico se condensaron formando océanos calientes y ácidos que reaccionaron vivamente con la corteza.
2.-Enfriamiento lento en el que el agua de la atmósfera fue atrapada por las rocas: en este segundo caso la atmósfera habría sido rica en bióxido de carbono y no habría habido océanos, siendo nuestro planeta como ahora es Venus; los océanos en este caso se habrían formado más tarde.
En todo caso la presencia de bacterias y posiblemente algas en rocas de hace 3 000 millones de años indica que para ese tiempo la temperatura era ya inferior a 100 grados Celsius y ya se habían formado los océanos.
TEORÍA DE LOS METEORITOS Y COMETAS.
La teoría más reciente atribuye el origen del agua a causas extraterrestres. Numerosos estudios realizados por la NASA apoyan los planteamientos de Tobias, Mojzsis y Scienceweek, quienes afirman que el agua llegó a la Tierra en forma de hielo, en el interior de numerosos meteoritos, que al impactar sobre la superficie terrestre liberaron este compuesto y llenaron los océanos (o al menos parte de ellos). Cuando esta teoría fue planteada recibió una gran cantidad de críticas y censuras.
Posteriormente, científicos de la NASA han comunicado algunos descubrimientos que constituyen la primera evidencia sólida para este suceso: análisis del cometa S4 LINEAR han mostrado una similitud muy grande entre la composición y estructura química de éste con el agua que actualmente existe en los océanos de la Tierra.
La explicación a partir de impactos de cometas ha tenido mucho apoyo, pero recientes estudios de alguno de los que han pasado cerca del Sol (Halley, Hyakutate y Hale-Bopp), nos muestran que su contenido en isótopos de Hidrógeno no coincide con el del agua oceánica. Sin embargo, el agua de nuestros océanos sí es muy parecida a la de los asteroides situados en la parte exterior del cinturón de asteroides (que pueden contener un 10% de su peso de un agua), por lo que actualmente los impactos de estos asteroides parecen ser los principales protagonistas en la explicación de las enormes cantidades de agua de la Tierra primigenia.
Consideraciones y problemas de ambas teorías.
Si bien ambas teorías son muy distintas y tienen poco en común, ambas todavía dejan algunas dudas sobre su validez, ya que ninguna de ellas explica del todo el origen del agua en el planeta.
-La
teoría volcánica habla de una hidrogénesis masiva en el centro de la Tierra, proceso que fue desarrollándose paralelamente a la formación de la atmósfera primitiva, por lo que una parte considerable del agua generada por las reacciones químicas tuvo que evaporarse hacia el espacio o reaccionar con otros compuestos de la atmósfera primitiva.
-Por otro lado, si bien la presencia de hielo en algunos planetas, la luna y algunos cometas apoya la
teoría extraterrestre, los niveles de xenón presentes en la atmósfera terrestre son diez veces mayores que los presentes en los cometas, aunque se debe considerar que esta variación puede estar influenciada por las condiciones de gravedad en la Tierra que son diferentes a las de los cometas, y que el xenón no sufre reacciones químicas y no puede ser fijado como compuesto.
En este caso la interpretación de la cantidad de xenón puede ser usada como prueba tanto para aceptar como para refutar la teoría extraterrestre, de acuerdo a cómo se interpreten estos hallazgos.
Mitad del agua de la Tierra más antigua que el Sol.
Nuevas investigaciones realizadas por un equipo liderado por el astrónomo L. Ilsedore Cleeves y Tim Harries quienes utilizaron un sofisticado modelo informático que permite simular las fórmulas químicas entre las moléculas de agua formadas en el Sistema Solar y las que existían previamente, arrojaron que entre 30 y 50% del agua que consumimos hoy en día es cerca de un millón de años más antigua que el Sol.
El trabajo, publicado el 25 de septiembre de 2014 en la revista estadounidense Science, alimentará el debate.
El equipo de investigadores se centró en el deuterio, una forma pesada de hidrógeno que se ha creado en el Big Bang, junto con hidrógeno normal. Hay alrededor de 26 átomos de deuterio por cada millón de átomos de hidrógeno en todo el universo, pero es seis veces más prevalentes en el agua en la Tierra y en otros cuerpos del sistema solar. Los científicos concluyen que cuando se forma el agua, la reacción de la creación de “agua pesada” rica en deuterio fue ligeramente más rápida que la creación de agua normal, por lo que la proporción de deuterio en agua a aumentado.
Pero el enriquecimiento de deuterio ocurre sólo en ciertas condiciones: el entorno debe ser muy frío, además de que se necesitan oxígeno y algún tipo de radiación ionizante para que la reacción se lleva acabo. Todas esas condiciones están disponibles en el ISM (medio interestelar). En la radiación ionizante hay rayos cósmicos, partículas procedentes de fuentes distantes que giran a través del espacio a alta velocidad. Además, los astrónomos han observado agua en el ISM que está altamente enriquecida en deuterio, por lo que podrían ser fuente de agua del sistema solar.
Para finalizar, podemos ver este vídeo como resumen de lo anteriormente dicho. Espero que la publicación sea lo mas clara e interesante posible.
https://www.youtube.com/watch?v=RN0GwCabgrg