¿Por qué la Tierra tiene tan poca agua?

A primera vista, la pregunta parece no tener mucho sentido, ¿cómo que poca agua? Dos tercios de la superficie de nuestro mundo es agua. ¿Acaso es poca? Pues sí. La superficie cubierta por el agua puede ser mucha, pero la cantidad total no (apenas el 0,023% de la masa total). Además, la mayor parte del agua de nuestro planeta se incorporó después de su formación gracias a colisiones de asteroides y cometas. Claro que nos podemos preguntar, ¿poca agua comparada con qué? Con los planetas exteriores, claro está.

La Tierra posee poca agua (esfera grande) y la que tiene viene en su mayor parte de cometas y asteroides. La esfera de tamaño medio corresponde a todo el agua potable del planeta, mientras que la más pequeña es el agua potable de lagos y ríos (USGS).

Este déficit se cree que se remonta a la nebulosa protoplanetaria original de la que se formaron los planetas. En esta nebulosa existía una distancia límite al Sol por debajo de la cual la temperatura era demasiado elevada para que se formase hielo de agua (entre 145 K y 170 K dependiendo de la densidad de la nebulosa). Este límite se conoce como línea de nieves (snow line) y los planetas que se formaron dentro de la línea de nieves deberían ser pobres en agua. Actualmente esta línea se encuentra en el cinturón de asteroides, pero el problema es que de acuerdo con la mayor parte de modelos teóricos de discos protoplanetarios esta línea habría estado mucho más cerca del Sol durante el origen del Sistema Solar. Por lo tanto, la Tierra debería haberse formado fuera de la misma, o lo que es lo mismo, con mucha más agua.

Para solucionar este dilema, un reciente modelo introduce una ‘zona muerta’ en el disco protoplanetario, es decir, una región que la materia situada a mayor distancia no puede atravesar. El resultado de introducir esta zona muerta es que se crea una turbulencia adicional en estas regiones externas, turbulencias que aumentan la temperatura del disco y alejan la línea de nieves del Sol, explicando así el déficit acuoso de la Tierra (y por cierto, según este modelo, la Tierra se habría formado en un millón de años). Este modelo tiene algunos detalles por pulir, pero explica bien la proporción de agua del Sistema Solar interior y además podría explicar la formación de planetas gigantes gaseosos cerca de sus estrellas sin recurrir a procesos de migración. Este último punto es altamente polémico, pero muy interesante, porque lo cierto es que la ‘zona muerta’ del modelo permite la formación de planetesimales con hielo cerca de una estrella (aunque obviamente esto no fue lo que sucedió en nuestro Sistema Solar).

Antiguo (izquierda) y nuevo modelo del disco protoplanetario (NASA).

Este nuevo modelo no habría llamado la atención de prácticamente nadie de fuera de la comunidad científica si no fuera porque los autores del mismo son investigadores del archiconocido instituto del telescopio espacial Hubble (STScI), que ha publicado la correspondiente nota de prensa y ha atraído la atención mundial. Aunque bien pensado, no está nada mal que la gente discuta sobre modelos de formación del Sistema Solar.

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8 Comentarios

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GarroteGarrote

Efectivamente, está muy bien que se hable y se discutan sobre estos temas. Es una pena que los telediarios rara vez se hagan eco de estos asuntos. Salud para todos.

Luis Rodríguez

Pero, ¿qué es esa “turbulencia”? ¿acumulación de polvo y materiales del propio disco? ¿no actuaria entonces este material como un parasol evitando que se calentase la zona más exterior a ella y acercado la linea de nieve?

urheimaiturheimait

Es un poco lioso por que yo leí un artículo en Universe today sobre el mismo tema. Según recuerdo que decía el artículo, la ionización de la zona más interna (la zona turbulenta) atraería gas y polvo que se acumularía alrededor formando la “zona muerta”. Ésta a su vez absorbe casi toda el agua y volátiles del disco que lo rodea, dejándolo casi seco (la zona seca y cálidad autogravitatoria, donde se formaría la Tierra). Más alejada de ésta se encontraría la tradicional línea de hielo. Así es como lo entendí + o – (estaba en inglés y quizás se me escapó algo)

Lo que no decía el artículo de Universe Today, es que también pudieran formarse planetas gaseosos en la zona muerta! Es una muy buena noticia; la migración planetaria de gigantes gaseosos y de hielo puede desestabilizar las órbitas de los planetas terrestres; pero con éste nuevo modelo, planetas tipo Jupíteres y Neptunos calientes se formarían in situ, y más allá se formarían mundos terrestres sin riesgo de desestabilización, incluso en la zona de habitabilidad. ¡Muy buenas noticias para la astrobiología!

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