Los océanos de la Tierra contienen enormes cantidades de agua, pero la procedencia de esta no está clara. Se ha hablado de cometas impactando contra la Tierra, constituidos básicamente por hielo de agua, pero existen otras alternativas que podrían explicar el fenómeno. Ahora, unos científicos han descubierto que la materia orgánica interestelar podría producir un suministro abundante de agua mediante el calentamiento, lo que sugiere que dicha materia orgánica podría ser la fuente del agua terrestre.

El origen del agua en la Tierra es ciertamente escurridizo. Estudios recientes sugirieron que el agua terrestre había sido suministrada por cometas helados o meteoritos que contenían silicatos hidratados procedentes de fuera de la “línea de nieve”, el límite más allá del cual el hielo puede condensarse debido a las bajas temperaturas. Sin embargo, estudios aún más recientes han proporcionado observaciones que se oponen a la teoría del origen cometario, pero que aún no sugieren sustituciones plausibles para el origen del agua terrestre. “Hasta ahora, se ha prestado mucha menos atención a la materia orgánica, en comparación con los hielos y los silicatos, a pesar de que son abundantes dentro de la línea de nieve”, dice el científico planetario Akira Kouchi de la Universidad de Hokkaido.

En su estudio publicado en la revista Scientific Reports, un grupo de científicos dirigidos por Akira Kouchi demuestra que el calentamiento de la materia orgánica interestelar a alta temperatura podría producir abundante agua y otros compuestos. Esto sugiere que se podría producir agua dentro de la línea de nieve, sin ninguna contribución de cometas o meteoritos que vengan de fuera de ella.

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Análogo de materia orgánica interestelar que produce gotas de agua y aceite al aumentar la temperatura. A los 102 °C, el análogo de la materia orgánica era uniforme. A 350 °C, las gotas de agua se veían claramente. A 400 °C, se produjo petróleo negro. (Foto: Hideyuki Nakano et al., Scientific Reports, May 8, 2020)

Como primer paso, los investigadores obtuvieron un análogo de la materia orgánica presente en las nubes moleculares interestelares, usando reactivos químicos. Para hacer el análogo, acudieron a datos analíticos de materiales orgánicos interestelares hechos al irradiar con rayos UV una mezcla que contenía H2O, CO, y NH3, lo cual imitaba su proceso sintético natural. Luego, calentaron gradualmente la materia orgánica análoga de 24 a 400 grados C bajo condiciones de presión en una celda de yunque de diamante. La muestra era uniforme hasta 100 grados C, pero se separó en dos fases a 200 grados C. A aproximadamente 350 grados C, la formación de gotas de agua se hizo evidente y el tamaño de estas aumentó a medida que la temperatura subía. A 400 grados C, además de las gotas de agua, se produjo un hidrocarburo negro.

El grupo llevó a cabo experimentos similares con mayores cantidades de materia orgánica, que también produjo agua e hidrocarburo. Su análisis de los espectros de absorción reveló que el principal componente del producto acuoso era agua pura. Además, el análisis químico del hidrocarburo producido mostró características similares al típico petróleo crudo que se encuentra bajo la tierra.

“Nuestros resultados muestran que la materia orgánica interestelar dentro de la línea de nieve es una fuente potencial de agua para la Tierra. Además, la formación de petróleo abiótico que observamos sugiere fuentes de petróleo más extensas para la Tierra antigua de lo que se pensaba anteriormente”, dice Akira Kouchi. “Los futuros análisis de materia orgánica en muestras del asteroide Ryugu, que el explorador japonés de asteroides Hayabusa2 traerá a finales de este año, deberían hacer avanzar nuestra comprensión del origen del agua terrestre”. (Fuente: NCYT Amazings)

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