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lunes, 30 de enero de 2017

¿Quién necesita asteroides? La Tierra crea su propia agua

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La vida en la Tierra depende de la existencia del agua, cubriendo ésta alrededor del 70 por ciento de la superficie del planeta, pero a pesar de ello, los científicos nunca han estado realmente seguros de su procedencia.

Mientras que la opinión popular ha sido que los helados asteroides o cometas podrían haber traído el agua a la tierra hace billones de años, en una tremenda colisión que llenó de océanos el planeta, un nuevo estudio demuestra que las regiones internas y profundas de la tierra tenían los ingredientes necesarios para crear el agua.

Según nuevas simulaciones por computador, las reacciones químicas que tienen lugar en el manto superior de la Tierra (que se encuentra directamente debajo de la corteza del planeta) podrían producir el agua desde cero, bajo las condiciones correctas (léase extremas).

"Esta es una forma en que el agua puede formarse en la Tierra", afirmaba el físico John Tse, de la Universidad de Saskatchewan en Canadá, a New Scientist. "Mostramos que es posible que el agua se forme en el ambiente natural de la Tierra, en lugar de tener un origen extraterrestre."

La razón se hace posible debido al cuarzo, una forma común de sílice (alias dióxido de silicio), muy abundante en la corteza terrestre y el manto.

El cuarzo es muy estable, sin embargo, en el manto superior (que se extiende desde la corteza de la Tierra hasta una profundidad de unos 410 km), está sometido al calor y la presión suficientes para que este material para reaccionar químicamente.

Las simulaciones muestran, de forma específica, que una vez que el cuarzo se encuentra lo suficientemente profundo en el manto superior, alcanzando una temperatura de 1.400 ºC y una presión 20.000 veces mayor que la presión atmosférica, reacciona con el hidrógeno líquido para producir hidruro de silicio, y agua líquida.

"En tanto se pueda mantener el suministro de hidrógeno, se puede especular que el agua formada a partir de este proceso, pudo contribuir al origen del agua durante la primitiva acreción de la Tierra", señalaba Tse a Andy Coghlan, en New Scientist.

En 2014, mientras un equipo de científicos en Japón realizaba experimentos en laboratorio de este proceso, el equipo de Tse descubrió algunos hallazgos sorprendentes. Cuando estaban simulando la reacción, el agua líquida no se formó de la manera que los científicos esperaban, es decir, en su superficie, sino que se producía dentro de los mismos cristales de cuarzo.

"Establecimos una simulación por computador, muy cercana a las condiciones experimentales japonesas, y simulamos la trayectoria de la reacción", explicó Tse. "El fluido de hidrógeno se dispersa a través de la capa de cuarzo y termina formando agua, no en la superficie, sino en la mayor parte del mineral. Analizamos la densidad y la estructura del agua atrapada y encontramos que está altamente presurizada".

Dado que no puede escapar del cuarzo ya formado, el agua confinada (que el equipo estima de unas 200.000 atmósferas de presión) podría causar una actividad sísmica insospechada y violenta bajo tierra. "Observamos que el agua al estar a una alta presión, podría conducir a la posibilidad de terremotos inducidos", dijo Tse. "No obstante, se necesitaría investigar más para cuantificar la cantidad de agua liberada necesaria capaz de desencadenar profundos terremotos."

Mientras que los terremotos basados ​​en la reacción siguen siendo una hipótesis por ahora, los hallazgos pueden proporcionar una nueva explicación a los geólogos acerca de los potentes temblores que no encajan en el modelo regular, además de ayudar a entender más sobre los movimientos dentro del manto.

"La formación y liberación de agua sobrepresionada puede ser un importante factor desencadenante, en la litosfera profunda, para los ultra-profundos terremotos, a veces ubicados muy por debajo de la corteza y en las partes más rígidas de las placas profundas continentales", explica el director ejecutivo de la British Geological Survey, John Ludden, que no participó en el estudio.

Sin embargo, mientras los investigadores afirman que sus hallazgos "tienen implicaciones para cuestiones geocientíficas fundamentales acerca del origen del agua en la Tierra", deberá esperar hasta que sepamos más sobre el volumen de agua que pueden mover estas reacciones de cuarzo, ya podría más bien ser una cantidad muy pequeña, añade Ludden.

Esto significa que, por ahora, la hipótesis de los cometas del hielo seguirá siendo la explicación más probable para la vida tal y como la conocemos en el Planeta Tierra, al menos hasta que futuras investigaciones puedan darnos una respuesta más clara sobre este misterio.

Según Ludden: "Creo que es razonable suponer que gran parte del agua pudo venir de esta manera."

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Traducido por Pedro Danaire
Ref. Science Alert.com, 30 enero 2017, por Peter Dockrill,
“Who needs asteroids? Earth makes its own water deep within the mantle”
Fuente: Earth and Planetary Science Letters.
Imagen: Aguas profundas . Krofoto/Shutterstock.com

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