Un bombardeo de asteroides originó las atmósferas de la Tierra y de Titán

Investigadores del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) han hallado un nexo común en el origen de las atmósferas de la Tierra y del satélite de Saturno, Titán.

El análisis de los datos obtenidos por la misión Cassini-Huygens, un proyecto de la NASA, la Agencia Espacial Europea y la Agencia Espacial Italiana, sugiere que la evolución química de ambas atmósferas estuvo marcada por el último gran bombardeo de asteroides y cometas durante la formación del Sistema Solar, hace unos 3.900 millones de años.

Según los científicos del CSIC, Josep Maria Trigo y Francisco Javier Martín, autores del estudio que aparece publicado en el último número de Planetary & Space Science, este “gran bombardeo tardío” se inició cuando los planetas gigantes Júpiter y Saturno migraron hasta sus actuales órbitas, lo que produjo un impulso gravitatorio sobre cuerpos helados formados en varias regiones de la parte externa del Sistema Solar. Como consecuencia, una gran cantidad de objetos ricos en agua y en materia orgánica empezaron a impactar sobre planetas rocosos como la Tierra.

Grandes similitudes

Los científicos han hallado grandes similitudes entre la Tierra y Titán, a pesar de que ambos cuerpos planetarios se formaron muy lejos el uno del otro (el planeta azul se encuentra nueve veces más cerca del Sol que el satélite de Saturno).

En concreto, sus atmósferas tienen en común la abundancia de nitrógeno molecular, deuterio, hidrógeno, carbono, nitrógeno y oxígeno. Todos estos elementos apuntan al mismo origen derivado del impacto de cometas y asteroides.

Los investigadores también han llevado a cabo un estudio termodinámico de las condiciones atmosféricas de ambos cuerpos planetarios. Los resultados sugieren que la evolución química de ambas atmósferas habría sido similar, marcada por varios impactos.

“Dado que la Tierra se formó en un entorno muy caliente próximo al Sol, ese gran bombardeo tardío resultó fundamental para enriquecerla con los ingredientes básicos para la aparición de la vida. De hecho, la mayoría de cuencas y grandes cráteres de la Luna fueron provocados por el impacto de estos objetos enriquecedores en ese periodo, tal y como dataron las rocas lunares recogidas por las misiones Apolo”, explica Trigo, que trabaja en el Instituto de Ciencias del Espacio (CSIC) y el Instituto de Estudios Espaciales de Cataluña.

Según Trigo, además del registro lunar de cráteres, existen otras evidencias del importante papel que tuvo el impacto de estos objetos. Una de ellas revela que la composición de la corteza y el manto terrestre, en concreto su abundancia en metales, tiene su origen en ese proceso de enriquecimiento. “El manto alberga metales que, de no haber llegado de manera tardía, deberían estar en el núcleo terrestre. Además, los volcanes emanan gases con anomalías características de los meteoritos condríticos”, señala Trigo.

Una atmósfera terrestre inestable

Los investigadores van más allá y creen que el “gran bombardeo tardío” fue clave para cambiar el destino de la Tierra, un planeta que hace 3.900 millones de años no era adecuado para la vida. Aunque la superficie luminosa del Sol era en aquel periodo un 30% menor que en la actualidad, el flujo de radiación ultravioleta que emitía hacia la Tierra era mucho mayor.

“Debido a este flujo de un joven Sol, una atmósfera terrestre rica en nitrógeno molecular hubiese sido inestable. Esta circunstancia, unida al gran impacto que dio origen a la Luna, hace pensar que la Tierra pudo perder, quizás varias veces, su atmósfera”, explica al respecto Javier Martín Torres, que trabaja en el Centro de Astrobiología, un centro mixto del CSIC y el Instituto Nacional de Técnica Aerospacial.

“La llegada de tales compuestos, y de partículas metálicas catalizadoras capaces de sintetizar moléculas orgánicas más complejas bajo el influjo de la radiación solar, permitió convertir nuestro planeta en el único oasis de vida que, por ahora, conocemos”, aseguran los autores del estudio.