La materia orgánica de la nebulosa podría ser la fuente de agua terrestre. Crédito:NASA, ESA, y el equipo de Hubble Heritage (STScI / AURA)
Los científicos han descubierto que la materia orgánica interestelar podría producir un abundante suministro de agua por calentamiento, sugiriendo que la materia orgánica podría ser la fuente de agua terrestre.
Sigue habiendo una serie de misterios en nuestro planeta, incluido el elusivo origen del agua en la tierra. Estudios activos sugirieron que el agua terrestre había sido transportada por cometas helados o meteoritos que contenían silicatos hidratados que provenían de fuera de la "línea de nieve", el límite más allá del cual el hielo puede condensarse debido a las bajas temperaturas. Estudios más recientes, sin embargo, han proporcionado observaciones que se oponen a la teoría del origen cometario, sin embargo, sigue sin sugerir sustituciones plausibles para la fuente de agua terrestre. "Hasta ahora, se ha prestado mucha menos atención a la materia orgánica, en comparación con hielos y silicatos, aunque hay abundancia dentro de la línea de nieve ", dice el científico planetario Akira Kouchi de la Universidad de Hokkaido.
En el estudio actual publicado en Informes científicos , un grupo de científicos dirigido por Akira Kouchi demuestra que el calentamiento de la materia orgánica interestelar a alta temperatura podría producir abundante agua y aceite. Esto sugiere que se podría producir agua dentro de la línea de nieve, sin ninguna contribución de cometas o meteoritos lanzados desde fuera de la línea de nieve.
El análogo de la materia orgánica interestelar produce gotas de agua y aceite a medida que aumenta la temperatura de calentamiento. A 102 ℃, análogo de materia orgánica era uniforme. A 350 ℃, se vieron claramente gotitas de agua. A 400 ℃, evidentemente se produjo aceite negro. Crédito:Hideyuki Nakano et al., Informes científicos , 8 de mayo 2020
Después de calentar a 400 ℃, análogo de materia orgánica interestelar claramente separada en dos capas de aceite (negro) y agua (transparente amarillento) (a:antes de calentar, b:después de calentar a 400 ℃). Crédito:Hideyuki Nakano et al., Informes científicos , 8 de mayo 2020
Nueva visión del origen del agua en la tierra
Como primer paso, los investigadores hicieron un análogo de la materia orgánica en las nubes moleculares interestelares utilizando reactivos químicos. Para hacer el análogo, se refirieron a datos analíticos de compuestos orgánicos interestelares obtenidos al irradiar UV en una mezcla que contiene H 2 Oh CO, y NH 3 , que imita su proceso sintético natural. Luego, gradualmente calentaron el análogo de materia orgánica de 24 a 400 ℃ bajo una condición de presión en una celda de yunque de diamante. La muestra fue uniforme hasta 100 ℃, pero se separó en dos fases a 200. Aproximadamente a 350 ℃, la formación de gotas de agua se hizo evidente y el tamaño de las gotas aumentaba a medida que aumentaba la temperatura. A 400 ℃, además de las gotas de agua, se produjo aceite negro.
El grupo realizó experimentos similares con mayores cantidades de materia orgánica, que también produjo agua y aceite. Su análisis de los espectros de absorción reveló que el componente principal del producto acuoso era agua pura. Adicionalmente, El análisis químico del petróleo producido mostró características similares al petróleo crudo típico que se encuentra debajo de la tierra.
"Nuestros resultados muestran que la materia orgánica interestelar dentro de la línea de nieve es una fuente potencial de agua en la tierra. Además, la formación de petróleo abiótico que observamos sugiere fuentes de petróleo más extensas para la Tierra antigua de lo que se pensaba anteriormente, ", dice Akira Kouchi." Los análisis futuros de materia orgánica en muestras del asteroide Ryugu, que el explorador de asteroides de Japón Hayabusa2 traerá de regreso a finales de este año, debería hacer avanzar nuestra comprensión del origen del agua terrestre ".
