Los elementos volátiles presentes en el planeta son compuestos que cambian de estado sólido o líquido a vapor a temperaturas relativamente bajas. Incluyen los seis elementos más comunes que se encuentran en los organismos vivos, así como en el agua. Como tal, la adición de estos materiales debe haber sido importante para el surgimiento de la vida en la Tierra.
Ahora investigadores del Imperial College de Londres descubrieron que alrededor de la mitad del elemento volátil zinc presente en la Tierra provino de asteroides que se originaron en el Sistema Solar exterior, la parte más allá del cinturón de asteroides que incluye los planetas Júpiter, Saturno y Urano. También se espera que este material haya aportado a otros volátiles importantes como el agua.
Antes de esto, los investigadores pensaban que la mayoría de los volátiles de la Tierra procedían de asteroides que se formaron más cerca del planeta. Sin embargo, ahora estos hallazgos revelan pistas importantes sobre cómo la Tierra llegó a albergar las condiciones especiales necesarias para sustentar la vida.
El autor principal del documento que acaba de publicarse en la revista Science, Mark Rehkämper del Departamento de Ciencias e Ingeniería de la Tierra del Imperial College London, afirmó: “nuestros datos muestran que aproximadamente la mitad del inventario de zinc de la Tierra tuvo su origen en material del Sistema Solar exterior, más allá de la órbita de Júpiter. Basado en modelos actuales del desarrollo temprano del Sistema Solar, esta conclusión fue completamente inesperada”.
Investigaciones anteriores sugirieron que la Tierra se formó casi exclusivamente a partir de material del Sistema Solar interno, que los investigadores infirieron que era la fuente predominante de sustancias químicas volátiles de la Tierra. Por el contrario, los nuevos hallazgos sugieren que el Sistema Solar exterior desempeñó un papel más importante de lo que se pensaba anteriormente.
”Esta contribución del material del Sistema Solar exterior desempeñó un papel vital en el establecimiento del inventario de sustancias químicas volátiles de la Tierra. Parece que sin la contribución del material del Sistema Solar exterior, la Tierra tendría una cantidad mucho menor de sustancias volátiles que las que conocemos hoy, lo que lo habría convertido en un planeta más seco y potencialmente incapaz de nutrir y sustentar la vida”, completó Rehkämper.
Observar el pasado
Para llevar a cabo el estudio, los investigadores examinaron 18 meteoritos de diversos orígenes: once del Sistema Solar interior, conocidos como meteoritos no carbonosos, y siete del Sistema Solar exterior, llamados carbonosos. Para cada meteorito midieron las abundancias relativas de las cinco formas diferentes, o isótopos, de zinc.
Luego compararon cada huella digital isotópica con muestras de la Tierra para estimar cuánto contribuyó cada uno de estos materiales al inventario de zinc del planeta. Los resultados sugieren que, si bien la Tierra solo incorporó alrededor del 10% de su masa de cuerpos carbonosos, este material suministró aproximadamente la mitad del zinc que contiene la Tierra hoy.
Los investigadores sostienen que el material con una alta concentración de zinc y otros componentes volátiles también es probable que sea relativamente abundante en el agua, dando pistas sobre el origen de este elemento en la Tierra.
La primera autora del artículo, Rayssa Martins, candidata a doctorado en el Departamento de Ciencias e Ingeniería de la Tierra del Imperial, afirmó: “sabemos desde hace mucho tiempo que se agregó material carbonoso a la Tierra, pero nuestros hallazgos sugieren que este material desempeñó un papel clave en el establecimiento de elementos volátiles, algunos de los cuales son esenciales para que la vida prospere”.
A continuación los investigadores analizarán las rocas de Marte, que albergó agua hace 4.100 a 3.000 millones de años antes de secarse, y de la Luna. “La teoría ampliamente difundida es que la Luna se formó cuando un enorme asteroide se estrelló contra una Tierra embrionaria hace unos 4.500 millones de años. El análisis de los isótopos de zinc en las rocas lunares nos ayudará a probar esta hipótesis y determinar si el asteroide en colisión desempeñó un papel importante en la entrega de volátiles, incluida el agua, a la Tierra” concluyó Rehkämper.
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