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Documento: Origen de las variaciones isotópicas de hidrógeno en agua condrítica y sustancias orgánicas.
Autores: L. Piani, Y. Marrocchi LGVacher H. Yurimoto M. Bizzarro
Vastos océanos azules, lluvia tormentosa o nieve blanca y esponjosa: el agua es omnipresente en la Tierra. Pero, ¿de dónde viene el agua de nuestro Sistema Solar?
Un grupo de investigadores pudo investigar la composición isotópica del agua en diferentes componentes de meteoritos. Sus hallazgos insinúan que parte del agua de la Tierra puede haberse originado en una fuente más allá del Sistema Solar.
La proporción Deuterio- Hidrógeno y su heterogeneidad entre los meteoritos
El hidrógeno forma dos isótopos estables. El más abundante tiene un solo protón en su núcleo, pero el isótopo más raro y pesado, llamado deuterio, lleva un neutrón adicional. La mayor parte del hidrógeno de los meteoritos está contenido en agua absorbida por minerales o en materia orgánica. Cuando los científicos observaron la composición isotópica del hidrógeno en los meteoritos, se quedaron perplejos por la heterogeneidad inusual en las proporciones deuterio-hidrógeno entre ellos. Se pensaba que la variación en la composición se debía principalmente a procesos complejos que tenían lugar en los cuerpos parentales de los meteoritos.
No es posible separar mecánicamente las dos fases principales del hidrógeno, agua y materia orgánica. Por lo tanto, nuestra comprensión de la historia del agua en los meteoritos proviene de la composición total de los fragmentos de meteoritos. Para arrojar más luz sobre esta cuestión, un grupo de investigadores intentó medir los componentes individuales directamente golpeándolos con un haz de iones de alta energía. El material evaporado se analizó luego usando espectrometría de masas. Los resultados del estudio indican algo sobre la heterogeneidad de los isótopos de hidrógeno entre los meteoritos y también entre la fase orgánica y el agua. Esta no puede explicarse únicamente por los procesos del cuerpo original.
¿De dónde viene el enriquecimiento de deuterio si no es de los mundos de origen de los meteoritos?
Existe otra fuente de deuterio, que se encuentra más allá de las fronteras de nuestro Sistema Solar. Nuestro Sol se originó a partir de una gran nube de gas, compuesta principalmente de hidrógeno en su forma molecular (H 2 ). Sabemos por la observación de las nubes moleculares actuales que son muy ricas en deuterio. Los astrónomos descubrieron la existencia de nubes moleculares y su papel en la formación de estrellas hace décadas. Sin embargo en general se pensó que la firma isotópica de la nube parental del Sol se destruyó durante su violento nacimiento e ignición.
Los viveros de estrellas como este pueden estar activos durante varios millones de años.
Pequeñas partes colapsan cada vez más hasta que nace una nueva estrella.
Crédito de la imagen: NASA / JPL, dominio público (CC0).
Nuevos hallazgos de este trabajo indican que el material se intercambió entre nuestro Sistema Solar y la nube molecular circundante después de la formación del Sol.
Durante millones de años, el gas rico en deuterio de la nube molecular cayó en nuestro Sistema Solar. Finalmente se incorporó como agua o materia orgánica en los cuerpos originales de los meteoritos. El material rico en deuterio, que llegó al interior del Sistema Solar, se calentó lo suficiente como para intercambiarse con gas pobre en deuterio. Esto llevó a una pérdida de la firma rica en deuterio. Sin embargo, las temperaturas en el Sistema Solar exterior eran lo suficientemente bajas como para preservar la relación deuterio-hidrógeno de la nube molecular. Esta teoría tiene un respaldo. Son las fracciones más altas de deuterio de los meteoritos, originarios del Sistema Solar exterior, en comparación con aquellos formados en el Sistema Solar interior.
Conclusiones
Este estudio nos ha ayudado a comprender mejor el origen del agua de nuestro Sistema Solar. Pero los investigadores señalan que se debe trabajar más para descubrir los complejos procesos involucrados en la formación de nuestro propio oasis en el espacio.
Fuente: Geobites
Artículo original: «Strange water — the source of water in our Solar System«. Max Winkler. June 2, 2021.
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