El agua en el Universo

El agua cubre aproximadamente el 71% de la superficie de la Tierra, constituye alrededor del 60% del cuerpo humano y es de gran importancia para la vida. Y sin embargo aún no se conoce a ciencia cierta el mecanismo por el que la Tierra obtuvo y conservó el agua que en ella existe. Al respecto existen principalmente dos propuestas: una que propone que fue capturada in situ al momento de la formación de la Tierra y otra que sugiere que fue un “contaminante” traído de regiones externas tiempo después de que la Tierra completara su formación. Entre los modelos de captura in situ una de las teorías es que mientras la Tierra se formaba por acreción del material alrededor del Sol en formación, el agua fue capturada dentro de ciertos minerales y posteriormente liberada por los mismos una vez formado el planeta. Posiblemente los minerales que la contenían fueron fundidos a lava volcánica en la caliente superficie de la joven Tierra y llevados a la superficie como vapor en erupciones volcánicas.

El modelo alterno propone que el agua llegó a la Tierra por contaminación. Hacia la parte exterior del disco se habrían formado cuerpos de hielo, muy parecidos a los cometas de la actualidad. La formación de los planetas gaseosos gigantes, que por cierto concluye antes que la de los planetas rocosos, habría puesto a estos cometas y cuerpos helados en órbitas excéntricas, que los llevaran hacia el interior del sistema solar. Un intenso bombardeo de estos cuerpos en una Tierra joven pudo ser la que trajera el agua a la superficie.

Aunque lo más probable es que no haya sido un único proceso el que formó los océanos y los cuerpos de agua en la Tierra. Es muy posible que ambos procesos hayan contribuido en distinta medida, tanto la captura in situ como la contaminación externa.

Pero además de preguntarnos cómo llegó a la Tierra, también hay que preguntarse ¿cómo se conservó? Los procesos que describimos antes no son exclusivos de nuestro planeta, otros planetas tanto del sistema solar como fuera de él pasan por condiciones muy similares. Los estudios de sondas enviados a Venus y a Marte muestran que millones de años atrás estos cuerpos también tenían cuerpos de agua en su superficie. Y ahora el agua que contienen es mínima y no se halla en estado líquido.

Venus se encuentra mucho más cerca del Sol y por lo tanto recibe mucho más radiación. El alto nivel de radiación pudo vaporizar el agua en este planeta y disiparla hacia el espacio. Marte no se encuentra tan cerca del Sol, sin embargo su atmósfera es más delgada y esto pudo dar pie a que las moléculas de agua evaporadas de su superficie fueran disociadas por la radiación ultravioleta y ya no volvieran a caer como precipitación pluvial.

Es posible tener agua líquida aún en regiones afuera de la zona habitable. Los planetas o sus Lunas pueden tener mecanismos de calentamiento interno que permitan su existencia. Esto lo hemos observado en las lunas Europa y Encelado, de Júpiter y Saturno respectivamente. En esos satélites las fuerzas de marea que sienten de su planeta son tan grandes que calientan el interior, permitiendo que exista una capa de agua líquida entre el núcleo planetario y la superficie congelada. Pero estos océanos, aunque son extensos comparados con el cuerpo que los alberga, se quedan pequeños comparados con los llamados Planetas Océano. Los mini-Neptunos, planetas con diámetros tres o cuatro veces más grandes que la Tierra han dado lugar a debates entre los astrónomos. Sus densidades calculadas sugieren dos posibilidades, son planetas con un núcleo rocoso y una densa atmósfera de hidrógeno o son planetas con grandes océanos en su superficie. Y por grandes se quiere decir que tienen desde varios cientos hasta varios miles de km de profundidad. En la Tierra por contraste, la profundidad promedio de los océanos es de alrededor de 3.5 km, con una máxima de poco más de 11 km. El hecho de que el 70% de la superficie de la Tierra esté cubierto de agua puede ser engañoso, el agua no abunda en la Tierra, es muy superficial y representa sólo el 0.02% de la masa total del planeta.

Del total de agua el 96.5% es agua salada, el 3.5% restante es agua dulce. Pero el 69% de esa agua dulce está en los casquetes polares, contenida en el suelo o en forma de vapor atmosférico. El restante se enfrenta a serios problemas de contaminación, de manera que cada vez hay menos disponible para consumo humano. Las acciones para preservar los océanos y el agua en la Tierra ya no pueden esperar, se necesita de medidas urgentes para evitar que se pierda este invaluable recurso.

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Figura 1: La actividad volcánica temprana pudo liberar agua atrapada en minerales y depositarla en la superficie terrestre.

Figura 2: El agua pudo llegar a la Tierra transportada por cometas y otros cuerpos helados provenientes del exterior del sistema solar.

Figura 3: El planeta Marte hace millones de años también tuvo gran cantidad de agua líquida en su superficie. Actualmente sólo conserva agua congelada en sus casquetes polares.

Figura 4: En esta imagen se muestra esferas azules que representa los volúmenes relativos de agua comparados con el tamaño de la Tierra. La esfera de mayor tamaño representa el total de agua en la Tierra, la esfera intermedia representa el total de agua dulce, y la esfera azul de menor tamaño, casi imperceptible en la imagen, es el agua dulce disponible para consumo humano.

Por: Dr. Gerardo Pech.

Jefe de Domo y Observatorio del Planetario Sayab Playa del Carmen.