Cómo se forma el agua donde nacen planetas similares a la Tierra

Tierra

En un estudio que ayuda a explicar los orígenes del agua en la Tierra, astrónomos de la Universidad de Michigan han encontrado que el vapor de agua puede formarse espontáneamente en las zonas habitables de los sistemas solares, y que desarrolla una capa para proteger a otras moléculas de agua y orgánicas de la dañina radiación estelar.

Las moléculas orgánicas como los azúcares y aminoácidos son los precursores de la vida.

Los hallazgos se publican en la edición del 18 de diciembre de la revista Science.

“Cuando estás cerca de una estrella, la radiación es destructiva para la mayor parte de moléculas. Pero fuimos capaces de demostrar que el agua podía formarse lo bastante rápido para actuar como escudo de la radiación para sí misma y para otras moléculas”, dijo Ted Bergin, profesor asociado en el Departamento de Astronomía.

Bergin y Thomas Bethell, investigador de posdoctorado en astronomía, llevaron a cabo un análisis computacional para llegar a esta conclusión.

Determinaron que la serie de reacciones químicas necesarias para que se crease el vapor de agua sólo se activan a temperaturas superiores de los 300 Kelvin. Estas temperaturas sólo están presentes relativamente cerca de una estrella — en las áreas donde se formarían planetas terrestres. Más lejos, a la distancia de Júpiter, los gases están demasiado fríos para que se forme vapor de agua.

Una vez que empieza a formarse el vapor de agua, según encontraron los científicos, se crea lo bastante rápidamente para construir una cobertura similar a la capa de ozono de la Tierra, que actúa como un paraguas para proteger de la radiación solar a la vida que hay por debajo. Esta “capa de ozono” astronómica de vapor de agua no sólo protege a las moléculas de agua que hay bajo ella, sino también a otras moléculas orgánicas.

“Hay una rica química orgánica que precede al nacimiento de las estrellas”, dijo Bergin. “Es más simple, pero similar a la química de la vida. El comportamiento del agua puede permitir que la química siga adelante. Sin la protección que proporciona el vapor de agua, esas moléculas orgánicas se destruirían”.

Es razonable que parte de esta agua y materia orgánica pudiera incorporarse a los mundos nacientes similares a la Tierra.

El artículo se titula “Formation and Survival of Water Vapor in the Terrestrial Planet-Forming Region“. Esta investigación está patrocinada por la NASA.


Autor: Nicole Casal
Fecha Original: 17 de diciembre de 2009
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Comments (10)

  1. [...] a otras moléculas de agua y orgánicas de la dañina radiación estelar." Vía en castellano http://www.cienciakanija.com/2009/12/23/como-se-forma-el-agua-donde-nacen-pla/ sin comentarios en: cultura, ciencia karma: 12 etiquetas: agua, planetas, tierra, ciencia [...]

  2. [...] Cómo se forma el agua donde nacen planetas similares a la Tierra [...]

  3. xerman

    Aprovecho la oportunidad para desearte lo mejor en estas Fiestas, y para felicitarte por tu blog, realmente interesante.
    Un saludo!

  4. Feliz navidaddd!!!!
    Seguid con vuestra impecable labor divulgativa

  5. El trabajo llevado a cabo por estos científicos es interesante y, aportan, algunos datos más a los que ya teníamos sobre la formación de los gases, del agua, de la química y, en fin, de las condiciones necesarias para el surgir de la vida.

    Ya hemos comentado aquí sobre estos temas. A principios del siglo XX se pensaba que la Tierra y los demás planetas estaban formados de materia arrancada del Sol. Y circulaba la imagen de una Tierra en gradual proceso de enfriamiento, desde la incandescencia hasta el rojo vivo, para pasar luego a un calor moderadso y finalmente al punto de ebullición del agua.

    Una vez enfriada lo bastante como para que el agua se condensase, el vapor de agua de la atmósfera caliente de la Tierra pasó a estado líquido y empezó a llover, y llover, y llover. Al cabo de muchos años de esta increíble lluvia de agua hirviendo que saltaba y bramaba al golpear el suelo caliente, las cuencas de la accidentada superficie del planeta acabaron por enfriarse lo bastante como para retener el agua, llenarse y constituirse así los acéanos.

    Muy espectacular…, perop absolutamente falso, podríamos casi asegurar. Hoy día, los científicos están convencidos de que la Tierra y demás planetas no se formaron a partir del Sol, sino a partir de partículas que se conglomeraron hacia la misma época en que el Sol estaba gestándose. La Tierra nunca estuco a la temperatura del Sol, pero adquirió bastante calor gracias a la energía de colisión de todas las partículas que la formaron. Tanto, que su masa, relativamente pequeña, no era capaz en principio de retener una atmósfera ni el vapor de agua.

    O lo que es lo mismo, el cuerpo sólido de esta Tierra recien formada no tenía ni atmósfera ni océanos. ¿De dónde vinieron entonces? Desde luego había agua (y gases) combinada débilmente con las sustancias rocosas que constituían la porción sólida del globo. A medida que esa porción sólida se fue empaquetando de forma cada vez más compacta bajo el tirón de la gravedad, el interior se fue haciendo cada vez más caliente. Los gases y el vapor de agua se vieron expulsados de esa su anterior combinación con la roca y abandonaron la sustancia sólida.

    Las pompas gaseosas, al formarse y agruparse, conmocionaron a la joven Tierra con enormes cataclísmos, mientras que el calor liberado provocaba violentas erupciones volcánicas. Durante muchísimos años no cayó ni una gota de agua líquida del cielo; era más bien vapor de agua, que salía silbando de la corteza, para luego condensarse. Los acéanos se formaron desde arriba, no desde abajo.

    En lo que los geólogos no están de acuerdo hoy día es en la velocidad de formación de los océanos ¿Salió todo el vapor de agua en cosa de mil millones de años, de suerte que el océano tiene el tamaño actual desde que comenzó la vida¿¿O se trata de un proceso lento en el que el océano ha ido creciendo a través de las eras geológicas y sigue creciendo aún?.

    Quienes mantienen que el océano se formó en los comienzos mismos del juego y que ha conservado un tamaño constante, señalan que los continentes parecen ser un rasgp permanente de la Tierra. No parece que fuesen mucho más grandes en tiempos pasados, cuando era el océano supuestamente mucho más pequeño.

    Por otra parte, quienes opinan que el océano ha venido creciendo constantemente, señalan que las erupciones volcánicas escupen aún hoy cantidades ingentes de vapor de agua al aire: vapor de agua de rocas profundas, no del océano. Además, en el Pacífico hay montañas submarinas cuyas cimas, planas, quizá estuviesen antes al nivel del mar, pero ahora quedan a cientos de metros por debajo de él.

    Acaso sea posible llegar a un compromiso. Se sugiere que aunque el océano ha ido efectivamente creciendo continuamente, el peso del agua acumulada hizo que el fopndo marino cediera. Es decir, los océanos han crecido constantemente en profundidad, no en anchura. Lo cual explicaría la presencia de esas mesetas marinas sumergidas y también la existencia de los continenetes.

    Pero me desvío del tema, una cosa está clara, la constitución de una atmósfera estable en la Tierra, hizo posible que la intewnsa radiación no pudiera romper las moléculas de agua, y, de esa manera, aquí la hemos tenido para hacer posible el surgir de la vida y otras muchas cosas que hacen de la Tierra, el planeta rico que conocemos.

  6. estoy seguro que en este escenario. la materia orgánica. vino de cometas y asteroides.

    • ama10-3

      Apreciado Edgar:
      Quiero creer que basas tu “seguridad” basándote en el escenario que nos pinta magistralmente Emilio Silvera.

      A mi parecer siempre es algo o muy arriesgado poner tanta seguridad sobre teorías no confirmadas, por generalizadas o más o menos aceptadas que éstas sean.

      Por mi parte apostaría más bien por el desarrollo normal de los acontecimientos que dieron lugar, una vez alcanzadas las condiciones ambientales adecuadas, al famoso “caldo primigenio” en el cual se mezclaron en sus debidas proporciones los principios elementales que dieron lugar a la primera molécula autorreplicante, principio fundamental de la vida y de la que, siguiendo a mi entender la feliz idea del señor Darwin, proceden todas las especies de seres vivos que han sido y que todavía son, seres más o menos humanos incluidos.

      Si más no, la cosa queda más… en casa. Mi sabio abuelo solía decir que -la primera desventuranza dice que desgraciado el que tiene que depender de otro…-

      Te saluda afectuosamente, l’Amadeu.

  7. lo de los cometas y asteroides. puede ser posible. ya que en los últimos años. han encontrado aminoacidos en cometas y moléculas orgánicas también agua y carbono.

    aclarar que los cometas. solamente fueron un aspecto importante en en origen de la vida en la tierra.

    • ama10-3

      A mi parecer, Edgar, éste supuesto sólo sería posible si el Planeta careciera todavía de admósfera para evitar el calentamiento al que se vería sometido el cometa portador de “vida”… Sin embargo tienes razón: lo importante es que estamos aquí producto de la Evolución, partiendo de un origen común, sea el que sea, para todo ser viviente que ha sido y que es.

  8. R.Dannel

    Muy buen comentario el de Emilio, pero me crea dos dudas principalmente.

    1º Desde el inicio del post hasta aqui no he leido como se forma el agua sino el vapor de agua y menos aun de donde ha venido todo el agua que tenemos en el planeta.

    2º Las mesetas sumergidas presentan escalones muy marcados y de cientos de metros a nivel global (Comprobar en google earth y crear una capa con una altura de -100, -200 etc metros) Si todo el agua aparecio en el mismo instante y la profundidad de los oceanos fuera debido al peso del agua, el desnivel se mostraria como una rampa no como una escalera.

    Da mas la impresion de tratarse de aportaciones ciclicas, seguido de un periodo sin aportacion en el que actua la erosion, para luego recibir otra nueva aportacion masiva. Ademas que compensaria las perdidas de la atmosfera al espacio, perdidas continuas en el tiempo. Si se calcula el tiempo que hace que tenemos agua y la cantidad de agua en forma de hidrogeno y oxigeno perdido por la atmosfera al año solo nos quedan dos posibles soluciones, a) En un inicio habia mucha mas agua que ahora, b) Hemos tenido nuevas pequeñas aportaciones.

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