La Tierra habría formado gran parte de su agua a medida que crecía: una reacción química que produjo cientos de océanos en minutos

La Tierra pudo haber generado una parte importante de su agua durante su propia formación, cuando pequeñas rocas atravesaban la atmósfera rica en hidrógeno que rodeaba al planeta. Una nueva investigación plantea que, bajo las condiciones extremas de nuestro mundo primitivo, una reacción química entre esas rocas y el hidrógeno pudo producir agua en cuestión de minutos.

El estudio, liderado por Susmita Garai junto con Zachary Sharp y Peter Olson, de la Universidad de Nuevo México, utilizó experimentos a temperaturas de hasta 1.400 °C para recrear algunas de las condiciones que existían durante las primeras etapas de formación planetaria. Los resultados sugieren que este proceso pudo generar una cantidad de agua equivalente a cientos de océanos.

Una Tierra que fabricaba agua mientras crecía

Durante la formación de la Tierra, pequeñas partículas rocosas conocidas como guijarros se fueron acumulando hasta construir un planeta cada vez mayor. Este proceso, conocido como acreción de guijarros, pudo estar acompañado por la formación de una atmósfera caliente y de alta presión, rica en hidrógeno.

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Cuando las rocas de silicato atravesaban esa atmósfera, el óxido de hierro presente en ellas podía reaccionar con el hidrógeno. Como resultado, se formaban hierro metálico y vapor de agua. De esta manera, el agua no necesariamente tenía que llegar al planeta únicamente desde regiones lejanas del sistema solar.

"Las ideas anteriores sobre el origen del agua en la Tierra dependen de una fuente externa, como los cometas o los meteoritos. Aquí demostramos que prácticamente cualquier planeta del tamaño de la Tierra debería tener agua mediante este mecanismo recién identificado", explicó Sharp.

El experimento produjo agua en minutos

Para comprobar si la reacción realmente podía ocurrir, los investigadores calentaron muestras de rocas de silicato entre 1.200 °C y 1.400 °C. Las sometieron a corrientes de hidrógeno y, para comparar, de helio. Los experimentos duraron entre 15 minutos y tres horas.

Los resultados mostraron una diferencia clara. En las pruebas realizadas con hidrógeno, casi el 80% del óxido de hierro de las muestras se convirtió en hierro metálico y, durante ese proceso, se produjo vapor de agua. La misma reacción no ocurrió en los experimentos con helio, lo que mostró la importancia del hidrógeno.

"Habíamos sospechado y esperado que produjéramos hierro metálico y agua en nuestros experimentos de reducción, pero realmente no teníamos forma de saber qué tan rápido ni en qué cantidad ocurriría. Nos sorprendió bastante descubrir que la extrapolación de nuestro trabajo sugiere que probablemente se produjeron cientos de océanos de agua de esta manera", afirmó Sharp.

El investigador añadió que resulta difícil imaginar que una masa de agua tan grande como los océanos actuales pudiera haberse originado hace 4.500 millones de años en una atmósfera similar a un infierno, pero señaló que es una posibilidad que los resultados permiten considerar.

Un mecanismo que también podría ocurrir en otros planetas

El hallazgo no demuestra que toda el agua de la Tierra se haya formado mediante esta reacción. Los investigadores señalan que todavía será necesario determinar qué cantidad pudo tener realmente este origen y qué papel tuvieron otras posibles fuentes.

Sin embargo, el mecanismo plantea una posibilidad más amplia. Si otros planetas rocosos atravesaron condiciones similares durante su formación, también pudieron producir agua a partir de sus materiales de construcción y del hidrógeno presente en su atmósfera.

"La acreción de guijarros todavía es relativamente nueva. Solo existe desde hace aproximadamente una década. Pero parece resolver muchos problemas que existen en el paradigma actual de formación planetaria", señaló Sharp. "Y ahora vemos que también puede explicar por qué nuestro planeta es habitable. Por extensión, es razonable esperar que otros cuerpos del tamaño de la Tierra que orbitan otras estrellas también tengan agua y posiblemente vida".

Así, el estudio propone que el agua pudo no ser únicamente un recurso que llegó desde el espacio, sino también el resultado de procesos químicos ocurridos mientras los propios planetas se estaban formando.