Origen del agua en el planeta Tierra

Origen del agua en el
planeta Tierra
José Gregorio Portilla B.
Observatorio Astronómico Nacional
Facultad de Ciencias
Universidad Nacional de Colombia
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Hasta donde sabemos, nuestro planeta es el único cuerpo
celeste que posee agua en estado líquido sobre su superficie
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Más del 70% de la superficie del planeta está cubierto por agua
Y sin embargo, el contenido de agua en el planeta es relativamente 3bajo…
Pero la cantidad de agua es tan sólo aparente…
La profundidad media de los océanos del
mundo es de 4 km y el radio terrestre
es de 6378 km
Grosor del agua = 0.6 % R.T.
Masa total de la Tierra: 5.97 X 10 24 kg
Masa de los océanos del mundo: 1.4 X 1021 kg (0.02 %)
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Los seres vivos están conformados por grandes
cantidades de agua
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Medusa (94-98% de agua)
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Escherichia coli (70% de agua)
Planta (85-90% de agua)
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Y nosotros no somos la
excepción
Hombre: 60 % de masa es agua
Mujer:: 55 % de masa es agua
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El Sistema Solar es abundante en agua
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Cometas
Asteroides
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No sólo en el Sistema Solar hemos detectado agua…
Planetas
extrasolares
Nebulosas
HD189733b
Núcleos de galaxias activas
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¿Por qué hay agua en nuestro planeta?
1. Suministro constante de agua en el tiempo
(aun continua llegando)
Dos posturas:
2. Agua en la Tierra desde primeras etapas
de formación del planeta
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Suministro constante de agua en el tiempo
(aun continua llegando)
Frank, Sigwarth & Craven, 1986
Observación desde satélites indican la
presencia de “huecos” o manchas
oscuras transitorias en el resplandor UV
diurno de la atmósfera terrestre
Presencia de un flujo de pequeños
cometas que llegan a la Tierra (20-100
ton) a una tasa de 20/minuto
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Suministro constante de agua en el tiempo
(aun continua llegando)
La idea tiene varios inconvenientes:
•Implicaría una cantidad mucho mayor de
agua en la superficie de la que hay en la
actualidad
• Dichos cometas no son observados
• No fueron detectados por los sismógrafos
que se colocaron en la Luna
• La formación de depósitos sulfurosos en el
lecho marino (hace 4.0 mil millones de años)
solo pueden formarse a altas presiones
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Los científicos se inclinan a favor de la teoría de la
presencia del agua en los primeros momentos
de formación de la Tierra
Pero, ¿en cuál etapa?
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Para explicar la presencia de agua en el planeta
debemos repasar lo que creemos fue el origen de nuestro planeta
Nuestros átomos se
formaron al interior de una
estrella masiva
Explosión de supernova:
los átomos pesados son arrojados al
medio interestelar
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Formación de
una nueva
generación
de estrellas
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En varios puntos de la nebulosa comienza a colapsar el gas...
Nuestro Sistema Solar (y la Tierra) nació en el interior de una
nebulosa hace 4560 millones de años
Sol
Nube de residuos protoplanetarios
Formación de planetésimos (1 km): ~10 000 años
Formación de “embriones” planetarios (~1000 km): varios millones de años
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Los embriones planetarios comienzan a chocar entre sí para
formar objetos más grandes (100 millones de años)
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Un choque entre dos embriones grandes dio
lugar a la Luna
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Unos 150-200 millones de años, la Tierra comienza a
enfriarse y continua recibiendo el impacto de
objetos que vienen de otros sectores del Sistema Solar
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Hay evidencias de que la Tierra ya se había enfriado al cabo de 200
millones de años, y que ya había agua en grandes cantidades
Es muy difícil encontrar rocas antiguas
Zona de Jack Hills
Rocas más
antiguas de la
Tierra
Cristales de19Zircón
Reordenamiento de las órbitas
de Júpiter y Saturno
Cinturón de asteroides
Disco disperso
Unos 400 millones de años después de la
formación de la Luna se inicia el
“bombardeo pesado tardío”
Reordenamiento de las
órbitas de Júpiter y
Saturno
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Bombardeo pesado tardío
El bombardeo dura unos 200 millones de años
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¿Quienes son los responsables de traer el agua a la Tierra?
1. Cometas
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un descompresor 'avc1'.
•Amorfos
•Hielo de H20, CO2, NH3, CH4
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4.5 u.a.
Zona de formación de los
cometas
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Los cometas en pocos millones de años
migran hacia:
•Disco disperso
•Nube de Oort
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2. Asteroides
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•Amorfos
•Roca y metal
Hay un tipo especial
de asteroides de tipo
C
Alto contenido en
agua
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La gran mayoría de los asteroides están entre las órbitas
de Marte y Júpiter
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La relación Deuterio/Hidrógeno es utiliza como un
indicador de origen
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Actualmente se cree que el agua
existente en la Tierra la trajeron,
conjuntamente, los cometas y los
asteroides carbonáceos
Más de la mitad del peso de
nosotros mismos proviene de
regiones por encima de 3 u.a. del
Sol
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Gracias!!
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La molécula de agua tiene propiedades muy
particulares
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