Una
nueva investigación demuestra que el agua del interior de la Tierra y
dentro del manto de la Luna tiene un origen común: proviene de
meteoritos primitivos, lo que plantea nuevas preguntas sobre el proceso
por el que se formó la Luna. El agua es quizás la molécula más
importante en el sistema solar, por lo que averiguar de dónde viene y
cómo se distribuye dentro y entre los planetas puede ayudar a los
científicos a entender cómo se formaron y evolucionaron.
Se
cree que la Luna se formó a partir de un disco de escombros que quedó
cuando un objeto gigante golpeó la Tierra hace 4.500 millones de años.
Los científicos han asumido durante mucho tiempo que el calor de un
impacto de ese tamaño haría que el hidrógeno y otros elementos volátiles
hirvieran en el espacio, es decir, que la Luna comenzara completamente
seca. Sin embargo, recientemente, una nave de la NASA y una nueva
investigación de muestras de las misiones Apolo han demostrado que la
Luna tiene realmente agua, tanto en su superficie como por debajo.
Al
mostrar que el agua en la Luna y en la Tierra proviene de la misma
fuente, este nuevo estudio ofrece una prueba más de que el agua de la
Luna ha estado allí todo el tiempo. "La explicación más simple para lo
que hemos encontrado es que no había agua en la proto-Tierra en el
momento del impacto gigante --dijo Alberto Saal, profesor asociado de
Ciencias Geológicas de la Universidad de Brown y autor principal del
estudio--. Parte de este agua sobrevivió al impacto y eso es lo que
vemos en la Luna".
La investigación, publicada en
'Science Express', fue coescrita por Erik Hauri, del Instituto Carnegie
de Washington; James Van Orman, de la 'Case Western Reserve University',
y Malcolm Rutherford, de la Universidad de Brown, todas en Estados
Unidos.
Para encontrar el origen del agua de la Luna,
los científicos observaron inclusiones de fusión que se encuentran en
las muestras traídas en las misiones Apolo. Las inclusiones de fusión
son pequeños puntos de vidrio volcánico atrapado en cristales llamados
olivino. Los cristales impiden que el agua escape durante una erupción y
permiten a los investigadores tener una idea de cómo es el interior de
la Luna.
La investigación de 2011, dirigida por
Hauri, encontró que las inclusiones de fusión tienen mucha agua, tanto
agua como las lavas que forman el fondo oceánico de la Tierra. Este
estudio tuvo como objetivo encontrar el origen de esa agua, para lo que
los científicos analizaron la composición isotópica del hidrógeno
atrapado en las inclusiones. "Para entender el origen del hidrógeno,
necesitábamos una huella digital --dijo Saal--. Lo que se utiliza como
una huella dactilar es la composición isotópica".
Con
el uso del multicolector microsonda de iones Cameca NanoSIMS 50L en el
Instituto Carnegie, los investigadores midieron la cantidad de deuterio
en las muestras en comparación con la cantidad de hidrógeno normal. El
deuterio es un isótopo del hidrógeno con un neutrón extra y las
moléculas de agua procedentes de diferentes lugares del sistema solar
tienen diferentes cantidades de deuterio. En general, las cosas que se
forman cerca del Sol tienen menos deuterio que las que se crean más
lejos.
Saal y sus colegas encontraron que la
proporción de deuterio / hidrógeno en las inclusiones de fusión es
relativamente baja e igualó la proporción encontrada en condritas
carbonáceas, meteoritos procedentes del cinturón de asteroides cerca de
Júpiter que se cree que son uno de los objetos más antiguos del sistema
solar. Eso significa que el origen del agua en la Luna es de meteoritos
primitivos, no cometas, como algunos científicos pensaban.
Los
cometas, como los meteoritos, son conocidos por llevar agua y otros
compuestos volátiles, pero la mayoría de los cometas se forman en los
confines del sistema solar en una formación llamada la Nube de Oort.
Debido a que se crean tan lejos del sol, tienden a tener altas
proporciones de deuterio / hidrógeno, mucho más altas que en el interior
de la Luna, donde las muestras en este estudio provienen.
"Las
medidas en sí eran muy difíciles --dijo Hauri-- pero los nuevos datos
proporcionan, sin embargo, la mejor prueba de que las condritas que
contienen carbono son una fuente común de los volátiles en la Tierra y
la Luna, y tal vez todo el sistema solar interior".
Investigaciones
recientes han encontrado que hasta un 98 por ciento del agua en la
Tierra también proviene de meteoritos primitivos, lo que sugiere una
fuente común de agua en la Tierra y en la Luna. La manera más fácil de
explicar es que el agua ya estaba presente en la Tierra primitiva y fue
trasladada a la Luna, afirma este investigador.
El
hallazgo no es necesariamente incompatible con la idea de que la Luna se
formó por un impacto gigante con la Tierra primitiva, pero presenta un
problema. Si la Luna está hecha de material que vino de la Tierra, tiene
sentido que el agua compartiría una fuente común, pero aún existe la
pregunta de cómo el agua pudo sobrevivir a un choque tan violento.
"El
impacto de alguna manera no hizo que todo el agua se perdiera. Pero no
sabemos cuál fue ese proceso", dijo Saal. Según los investigadores, esto
sugiere que hay algunos procesos importantes que todavía no se
entienden acerca de cómo se forman los planetas y satélites.
"Nuestro
trabajo sugiere que incluso elementos altamente volátiles no se pueden
perder por completo durante un impacto gigante", agregó Van Orman, quien
apuesta por seguir investigando para descubrir más sobre qué provocan
los impactos gigantes y realizar un mejor manejo de inventarios
volátiles en la Luna.
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