Un equipo de investigadores liderado por Katherine Bermingham, de la Universidad de Rutgers en New Brunswick, ha descubierto que el agua no llegó a la Tierra en una etapa tan temprana de su formación como se había supuesto hasta ahora. Este hallazgo tiene implicaciones fundamentales en la determinación de cuándo y cómo pudo haberse originado la vida en nuestro planeta.

Los resultados del estudio, publicados en la revista científica Geochimica et Cosmochimica Acta, respaldan la hipótesis de que el agua llegó en una fase tardía del proceso de formación de la Tierra a partir de polvo y gas. En términos geológicos, este período es conocido como acreción tardía.

Uno de los objetivos de los científicos que estudian el origen de la vida es establecer en qué momento aparecieron los elementos esenciales para su desarrollo. Para que la vida pueda surgir, se requieren tres ingredientes fundamentales: agua, una fuente de energía y un conjunto de compuestos orgánicos conocidos como CHNOPS, que incluyen carbono, hidrógeno, nitrógeno, oxígeno, fósforo y azufre.

La profesora Katherine Bermingham, del Departamento de Ciencias de la Tierra y Planetarias de la Universidad de Rutgers, destacó la relevancia de este hallazgo: Determinar cuándo el agua llegó a nuestro planeta es una de las preguntas más importantes en el campo de la ciencia planetaria. Con esta información, podemos precisar mejor cuándo y cómo surgió la vida en la Tierra.

Bermingham es una cosmogeoquímica especializada en el estudio de la composición química de materiales del sistema solar. Su investigación se centra en comprender el origen y la evolución de los planetas rocosos mediante el análisis de rocas terrestres y materiales extraterrestres, como los meteoritos.

Para este estudio, los investigadores utilizaron espectrometría de masas por ionización térmica junto con un novedoso método analítico que desarrollaron. Examinaron los isótopos del molibdeno, un elemento químico cuyas distintas variantes permiten inferencias clave sobre la formación planetaria.

Según Bermingham, la composición isotópica del molibdeno en las rocas terrestres nos brinda una ventana única a los eventos que ocurrieron en la etapa final de la formación del núcleo terrestre, un período que coincide con la formación de la Luna y durante el cual se ensambló entre el 10% y el 20% final de la masa planetaria.

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Un trozo del meteorito de hierro Campo del Cielo, una de las muestras medidas en el estudio. Crédito: Katherine Bermingham

Los científicos extrajeron muestras de molibdeno de meteoritos almacenados en el Museo Nacional de Historia Natural del Instituto Smithsonian. En la comunidad científica, los meteoritos se clasifican en dos grandes grupos: los del tipo «CC», que se cree que se formaron en la región exterior del sistema solar, y los del tipo «NC», que presentan características que indican su origen en la parte interna y más seca del sistema solar. Este estudio se enfocó en los meteoritos de tipo «NC».

Para determinar la procedencia del agua en la Tierra, el equipo comparó la composición isotópica del molibdeno en meteoritos con la presente en rocas terrestres recolectadas en Groenlandia, Sudáfrica, Canadá, Estados Unidos y Japón. Se considera que el molibdeno presente en estas rocas proviene del material agregado a la Tierra durante el evento de formación de la Luna, lo que permitió a los investigadores rastrear cuándo pudo haber llegado el agua a nuestro planeta.

Tras analizar las muestras y comparar sus firmas isotópicas, los científicos concluyeron que las rocas terrestres son más similares a los meteoritos del sistema solar interno (NC) que a aquellos del sistema solar externo (CC). Esto indica que la Tierra no recibió una cantidad significativa de agua durante el evento de formación de la Luna, lo que contrasta con teorías previas que sugerían que este evento fue clave en la entrega de agua a nuestro planeta.

Bermingham explicó que los datos obtenidos respaldan la idea de que el agua llegó en pequeñas cantidades después de la formación de la Luna, en un período mucho más tardío de la evolución de la Tierra. Esta interpretación sugiere que la acreción tardía desempeñó un papel más importante en la adición de agua al planeta de lo que se había asumido previamente.

El descubrimiento de que el evento de formación de la Luna no fue el principal mecanismo de entrega de agua a la Tierra tiene implicaciones profundas para la comprensión del origen de la vida. Si el agua llegó en una fase más tardía, esto significa que las condiciones necesarias para la vida pudieron haberse establecido en un período distinto al que se creía.

Además de Bermingham, los coautores del estudio incluyen a la profesora asistente de investigación Linda Godfrey y a la investigadora Hope Tornabene, ambas del Departamento de Ciencias de la Tierra y Planetarias de la Universidad de Rutgers.

Este hallazgo representa un paso crucial en la comprensión de los procesos que llevaron a la formación de la Tierra tal como la conocemos y ofrece una nueva perspectiva sobre la aparición de uno de los elementos fundamentales para la vida: el agua.

FUENTES

Rutgers, The State University of New Jersey

K.R. Bermingham, H.A. Tornabene, R.J. Walker, L.V. Godfrey, B.S. Meyer, P. Piccoli, S.J. Mojzsis. The non-carbonaceous nature of Earth’s late-stage accretion. Geochimica et Cosmochimica Acta, 2024; DOI: 10.1016/j.gca.2024.11.005

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