El azufre fue clave para la primera agua en la Tierra

Un elemento químico que ni siquiera está en el H2O (el azufre) es la razón por la que la Tierra obtuvo agua por primera vez, según encuentra un nuevo estudio, lo que refuerza una afirmación similar hecha hace un año. El descubrimiento significa que nuestro planeta nació con todo lo necesario para crear su propia agua y, por lo tanto, no tuvo que recibirla de ningún otro lugar.

El agua es esencial para la vida terrestre, pero la Tierra se formó en una región alrededor del sol recién nacido que era tan caliente que el planeta debería haber estado seco (SN: 6/05/15). Ahora, dos estudios independientes de un tipo específico de meteorito llegan a la misma conclusión: mucho hidrógeno (un componente clave del agua) llegó a la Tierra no como H2O, sino unido con azufre. Esto permitió que el hidrógeno sobreviviera al calor y luego se uniera al oxígeno, el elemento más común en la corteza terrestre, para crear agua.

"Estos dos artículos se refuerzan mutuamente enormemente, y creo que su historia se está volviendo realmente convincente", dice Alessandro Morbidelli, científico planetario del Observatorio de la Costa Azul en Niza, Francia, que no formó parte de ninguno de los equipos de investigación.

Los cuatro planetas más cercanos al Sol (Mercurio, Venus, la Tierra y Marte) se formaron en la parte interior de la nebulosa solar, el disco de gas y polvo que giraba alrededor del sol recién nacido. La región interior de la nebulosa solar era tan densa que la fricción la calentó enormemente y la secó. Por lo tanto, muchos investigadores han propuesto que la Tierra obtuvo agua sólo después de que asteroides con hielo y cometas nacidos lejos del Sol chocaran contra la Tierra.

En 2020, sin embargo, los investigadores informaron una sorpresa: el hidrógeno existe en meteoritos raros conocidos como condritas de enstatita, que se asemejan a los bloques de construcción de nuestro planeta (SN: 27/8/20). El descubrimiento sugirió que los componentes básicos de la Tierra poseían mucho hidrógeno desde el principio, según descubrieron la cosmoquímica Laurette Piani de la Universidad de Lorena en Vandœuver-lès-Nancy, Francia, y sus colegas.

Pero algunos científicos dudaron del resultado. Temían que el agua de la Tierra actual hubiera contaminado los meteoritos con hidrógeno.

El año pasado, investigadores en Francia informaron que el hidrógeno en las condritas de enstatita está unido al azufre. Ahora, otro equipo ha descubierto que la mayor parte del hidrógeno está encerrado dentro de la pirrotita, un mineral de sulfuro de hierro de color bronce, según informan Thomas Barrett de la Universidad de Oxford y sus colegas en un artículo enviado a arXiv.org el 19 de junio.

"Sus argumentos sobre la caracterización espectroscópica de dónde vive el hidrógeno en la roca son buenos", dice el cosmoquímico de la UCLA Edward Young sobre el último trabajo. Eso significa que el hidrógeno es nativo del meteorito y no el resultado de la contaminación terrestre.

Morbidelli está de acuerdo. "Esto explica por qué las condritas de enstatita tienen hidrógeno", afirma, calificando los descubrimientos de los últimos cuatro años como un cambio de paradigma. “No se acumula agua. Se acumula hidrógeno y oxígeno por separado en diferentes minerales y luego se combinan entre sí”.

Eso es fácil de hacer porque la Tierra primitiva estaba caliente y fundida, cubierta por un océano de magma. "Se puede pensar en un océano de magma como una gran bola de oxígeno caliente", dice Young, porque el oxígeno superaba en número a todos los demás elementos de la corteza juntos. Simplemente agregue hidrógeno de los componentes básicos de la Tierra y obtendrá H2O.

Pero Young se pregunta si los componentes básicos de la Tierra realmente suministraron la mayor parte del hidrógeno del agua de nuestro planeta. Él cree que el hidrógeno también provino directamente de la nebulosa solar, que consistía principalmente en gas hidrógeno molecular, o H2. Y aún llegó más hidrógeno, en forma de agua, cuando objetos helados chocaron contra la Tierra.

"Desde una perspectiva exobiológica, este estudio del origen del agua a partir de condritas de enstatita es realmente importante", afirma Morbidelli. El azufre es común (el décimo elemento más abundante en el cosmos), por lo que incluso en sistemas solares que carecen de asteroides y cometas helados, los planetas rocosos deberían poder adquirir hidrógeno y convertirlo en agua, preparando el escenario para el posible desarrollo de vida en estos. mundos.