El agua de la Tierra pudo provenir de la Luna

La Tierra es única en nuestro sistema solar: es el único planeta terrestre con una gran cantidad de agua y una luna relativamente grande, que estabiliza el eje de la Tierra. Ambos eran esenciales para que la Tierra desarrollara la vida. Los planetólogos de la Universidad de Münster ahora han podido demostrar, por primera vez, que el agua llegó a la Tierra con la formación de la Luna hace unos 4.400 millones de años. La Luna se formó cuando la Tierra fue golpeada por un cuerpo del tamaño de Marte, también llamado Theia. Hasta ahora, los científicos habían asumido que Theia se originó en el sistema solar interior cerca de la Tierra. Sin embargo, los investigadores de Münster ahora pueden demostrar que Theia proviene del sistema solar exterior y que entregó grandes cantidades de agua a la Tierra. Los resultados se publican en la edición actual de «Nature Astronomy».

Del exterior al sistema solar interior.

La Tierra se formó en el sistema solar interior «seco», por lo que es algo sorprendente que haya agua en la Tierra. Para entender por qué este es el caso, tenemos que retroceder en el tiempo cuando el sistema solar se formó hace unos 4.500 millones de años. De estudios anteriores, sabemos que el sistema solar se estructuró de tal manera que los materiales «secos» se separaron de los materiales «húmedos»: los meteoritos llamados «carbonosos», que son relativamente ricos en agua, provienen del sistema solar exterior , mientras que los meteoritos ‘no carbonosos’ más secos provienen del sistema solar interior. Si bien los estudios anteriores han demostrado que los materiales carbonosos probablemente fueron los responsables de entregar el agua a la Tierra, se desconocía cuándo y cómo este material carbonoso, y por lo tanto el agua, llegó a la Tierra. «Hemos utilizado isótopos de molibdeno para responder a esta pregunta. Los isótopos de molibdeno nos permiten distinguir claramente el material carbonoso y el no carbonoso, y como tal representan una ‘huella genética’ del material del sistema solar exterior e interior», explica el Dr. Gerrit Budde del Instituto de Planetología en Münster y autor principal del estudio.

Las mediciones realizadas por los investigadores de Münster muestran que la composición isotópica del molibdeno de la Tierra se encuentra entre las de los meteoritos carbonosos y no carbonosos, lo que demuestra que parte del molibdeno de la Tierra se originó en el sistema solar exterior. En este contexto, las propiedades químicas del molibdeno desempeñan un papel clave porque, como es un elemento amante del hierro, la mayor parte del molibdeno de la Tierra se encuentra en el núcleo. «El molibdeno, al que se puede acceder hoy en día en el manto de la Tierra, se origina en las últimas etapas de la formación de la Tierra, mientras que el molibdeno de las fases anteriores está completamente en el núcleo», explica el Dr. Christoph Burkhardt, segundo autor del estudio. Los resultados de los científicos, por lo tanto, muestran, por primera vez, que el material carbonoso del sistema solar exterior llegó tarde a la Tierra.

Pero los científicos van un paso más allá. Muestran que la mayor parte del molibdeno en el manto de la Tierra fue suministrada por el protoplaneta Theia, cuya colisión con la Tierra hace 4.400 millones de años llevó a la formación de la Luna. Sin embargo, dado que una gran parte del molibdeno en el manto de la Tierra se origina en el sistema solar exterior, esto significa que Theia también se originó en el sistema solar exterior. Según los científicos, la colisión proporcionó material carbonoso suficiente para dar cuenta de la cantidad total de agua en la Tierra. «Nuestro enfoque es único porque, por primera vez, nos permite asociar el origen del agua en la Tierra con la formación de la Luna. En pocas palabras, sin la Luna probablemente no habría vida en la Tierra», dice Thorsten. Kleine, profesora de planetología en la Universidad de Münster.

El trabajo se llevó a cabo en el marco del «Collaborative Research Center / Transregio (TRR) 170» Acreción tardía en planetas terrestres «y contó con el apoyo de la Fundación Alemana de Investigación (DFG) y el Consejo Europeo de Investigación (ERC).