Pero si sólo es agua...

Hola de nuevo! Después de tanto tiempo!!

En este post, que espero no se alargue mucho, voy a contaros algo sobre una... ¿"cosa"?
¿Cómo la desagniaríais vosotros al AGUA? Sustancia, líquido, elemento, materia, algo... Pues eso, os hablaré sobre el agua. Pero, ¿por que sobre el agua?
Pues porque resulta ser algo con lo que estamos muy familiarizados, que no nos produce ningún tipo de excitación ni sorpresa, pero que muy en el fondo esconde muchos más misterios (científicamente hablando) de lo que se pensaba.

No os preocupéis, no voy a daros una descripción con pelos y señales de lo que es el agua. Pero seguro que muchos de vosotros, estando de pie en la orilla del mar mientras vuestras pezuñas poco a poco se van enterrando en la arena por el va y ven de las olas; o quizás cuando sencillamente estáis sentados en el lecho de un río, o simplemente cuando la bebéis de una botella o grifo, os habéis preguntado: ¿De donde viene este agua?

Responder a esta pregunta parece fácil en algunos casos. Pues el agua del grifo viene de las cañerías, de los depósitos, de las fuentes naturales, del mar... Pero ¿ha estado siempre ahí? ¿De donde viene todo el agua que hay en nuestro planeta? Eso ya no es tan fácil de responder. De hecho los expertos no acaban de ponerse de acuerdo sobre el origen del agua en la Tierra. Pero quizás podríamos sacar alguna idea si observamos nuestro vecindario (me refiero a los planetas, asteroides y cometas).

Aunque parezca imposible, el agua es, con diferencia (sin tener en cuenta el hidrógeno molecular) LA MOLÉCULA MÁS ABUNDANTE DEL ESPACIO. Sí sí, hay agua ahi fuera! Por todas partes!! En los planetas del sistema solar y en sus lunas, en los cometas, en los asteroides, en las atmósferas de las estrellas, en las nubes interestelares que hay en las galaxias... o sea, en todas partes del espacio!

Pero no nos hagamos una idea equivocada. Cuando nosotros pensamos en agua, pensamos en algo mojado, algo que fluye, algo LÍQUIDO, pero es mucho más que eso. ¿Qué es entonces el agua?
El agua es una molécula formada por dos átomos de Hidrógeno y uno de Oxígeno. De ahí que también sea conocida como H2O en su forma "científica" (formulación química más exactamente).

-Un pequeño inciso para recordar-
Posiblemente os sorprenda que use la palabra "molécula", pero de hecho toda la materia palpable, visible y no visible, que pese y ocupe volumen (es decir todo lo que conocemos como materia "normal") está compuesta de moléculas, y éstas, a su vez de átomos.Otro buen ejemplo es la sal común. Las moleculas de sal están formadas por un átomo de Sodio (Na, de Natrium en latín) y cloro (Cl), o sea NaCl (o cloruro de sodio). ¿Ahora os acordáis?

Esto es una representación gráfica de una molécula de agua. (Imagen de http://www.kalipedia.com).


No es ninguna novedad para vosotros si os digo que en nuestra vida cotidiana, es decir en nuestro ambiente natural, podemos encontrar el agua en 3 estados básicos de la materia:

*Sólido (hielo)
*Líquido (agua)
*Gas (vapor)

De hecho existen más estados de la materia, pero creo que esto sería material para hacer otro post.

Aquí una representación gráfica de como se unen las moléculas de agua en estado líquido (izquierda) y en estado sólido (derecha). En el caso de el estado gaseoso vendría a ser como la imagen de la izquierda pero con las moléculas más separadas. Las bolas blancas representan átomos de hidrógeno (H) y las rojas de oxígeno (O). Es sólo una manera de representarlo! Los átomos no tienen colores! (para otro post también). (Imagen tomada de http://www.lbl.gov/Science-Articles/Archive/sabl/2005/February/water-solid.html)




Toda la materia "normal" puede estar en estos 3 estados dependiendo de la temperatura y presión a la que se encuentren. Por eso el agua en nuestro planeta es tan especial. De momento no se ha detectado agua líquida en ningún lugar del espacio que no sea la Tierra. Esto significa que de agua en el universo hay mucha!!! Pero casi todo en estado gaseoso o sólido (vapor o hielo).

Esta es una imagen del polo sur del planeta Marte donde, como en el nuestro, se puede encontrar agua en estado sólido, o sea, hielo. (Imagen de http://mars.jpl.nasa.gov/msp98/ds2/mission/events.html)




Se nos podría ocurrir lo siguiente: si hay vapor de agua en el espacio, eso significa que en ese sitio donde se ha detectado tiene que hacer mucho calor, ¿no?
La respuesta no tiene que ser SÍ. En algunos casos puede ser así, pero en otros resulta que la temperatura, incluso siendo vapor de agua, es muy baja (-80º). Eso es así porque el estado de cualquier material no sólo depende de la temperatura, también depende de su presión!!
Aunque "haga" mucho frío, si la presión es suficientemente baja, el agua seguirá estando en estado gaseoso.

Es precisamente por eso que nuestra Tierra es tan especial. En la atmósfera de nuestro planeta la temperatura y presión son tales que existe agua en estado líquido de forma natural. No como en otros escenarios donde la temperatura es demasiado alta (como en la superficie e interior de las estrellas) o demasiado baja (y lo mismo con la presión) como para que el agua pueda formarse en estado líquido.

Así pues, esto nos puede ayudar a comprender porque en otras partes del espacio no hay agua líquida. Entonces ¿hubo antes agua líquida en otras partes del espacio?
Que los científicos sepan, el único sito donde el agua podría haber existido en forma líquida es en Marte, pero hace millones de años, cuando se cree que en el planeta rojo había una atmósfera más densa con una presón más alta. Aun así, no se descara que pueda haber agua líquida bajo la superficie de Marte o de otros cuerpos como algunas lunas de nuestros planetas vecinos. Aquí 2 ejemplos:

Esquema interior de una de las lunas de Jupiter llamada Europa. Está recubierta por un casquete entero de hielo de agua, entre otras cosas. Se especula que podría haber agua líquida bajo esta capa. (Imagen de http://www.astrobio.net/exclusive/2528/swimming-a-salty-sea)

Aquí una imagen de Enceladus, una luna de Saturno, donde se puede ver como expulsa partículas de hielo de agua a través de enormes Géisers. De hecho, los anillos de Saturno están compuestos un 95% de hielo de agua. Son trozos de hielo que van orbitando alrededor del gigante planeta. (Imagen de http://www.space-pictures.com/view/pictures-of-planets/planet-saturn/enceladus/enceladus-plumes.php)




A partir de lo que os he contado hasta ahora, no parece entonces tan raro que el agua sea tan abundante en la Tierra. Pero no parece lógico que haya tanta diferencia en la abundancia de agua entre nustro planeta y nuestros vecinos Mercurio, Venus y Marte. ¿Por que allí hay tan poca agua en comparación con la Tierra? Parece ser que el argumento que hemos planteado antes, el de la presión y la temperatura en esos sitios, no convence a los expertos.

Hay 2 grandes teorías sobre el origen de la gran abundancia de agua en la Tierra.

1) El agua que ahora hay en la Tierra ya estaba presente en el momento de su formación.

Según esta teoría, cuando los planetas empezaron a formarse alrededor del Sol a partir de una nube enorme de gas y polvo hace 4500 millones de años, a medida que el material de esta nube se condensaba por la gravedad dando forma a la Tierra, ésta atrajo a las moléculas de agua ya formadas de su alrededor. La fuerza de la gravedad de la Tierra cuando aun se estaba formando, no era tan grande como cuando terminó su formación, pero suficiente para que las moléculas de agua no se escaparan, como posiblemente sucedió en Marte.

2) El agua que ahora hay en la Tierra es de procedencia extraterrestre

Suena a chiste o a ciencia ficción, pero nada más lejos de la realidad. Como he dicho antes, comparando la cantidad de agua que hay en nuestros vecinos, con la que hay en los planetas o cuerpos más lejanos, nos damos cuenta que allí lejos hay mucha más agua que aquí cerca. Eso significa que "algo" ha traído el agua de allá para acá.
Dicho de otra forma, los cometas y asteroides que hay entre Marte y Jupiter, son ricos en agua. Hace millones de años, el choque entre estos asteroides y cometas con los recién formados planetas eran mucho más frecuentes. Si no mirad la cantidad de cráters que se observan en las superficies de planetas, lunas y asteroides. Así pues, es muy posible que la caída de estos cuerpos sobre la Tierra llenaran las reservas de agua que hoy día podemos disfrutar en nuestro planeta. Suena irónico, casi increíble, que cuando nos bañamos en la playa pensemos que estamos sumergidos en un líquido que quizás tenga procedencia extraterrestre.

Hay partidarios de una y otra teoría. Cada una tiene sus puntos positivos y sus negativos. La primera teoría no puede explicar la enorme diferencia de abundancia de agua con respecto a los otros planetas vecinos, cosa que la segunda sí hace. Pero del mismo modo, la segunda teoría esconde un problema.
La composición del agua de la Tierra y la composición del agua de los cometas y meteoritos que hay entre Marte y Jupiter, son bastante diferentes (sí, el agua es agua, pero por cada tantos millones de moleculas de agua, se cuela alguna que no lo es). Una alternativa a este contratiempo es la suposición de que los cometas y asteroides que llevaron el agua a la Tierra no vienen de tan cerca, si no de cuerpos que se encuentran más lejos que el último de nuestros planetas del sistema solar (Neptuno). El mayor problema es que aun no conocemos la composición del agua que hay en esos cuerpos, pero eso es sólo cuestión de tiempo.

Para terminar, sólo decir que recientemente se ha publicado un artículo donde se establece que lo más plausible es tener en cuenta las dos teorías como origen del agua en la Tierra. A partir de simulaciones con ordenadores se han llegado a conclusiones bastante satisfactorias, donde cada teoría juega un papel importante. Pero, ¿no es quizás eso una manera de curarse en salud y tener a todos contentos?

En fin, ahí lo dejo, y por si os parece un reto poco difícil el de determinar como ha llegado el agua a nuestro planeta, que sepáis que los científicos se rompen los sesos intentando determinar no sólo de donde procede el agua que hay en la Tierra, si no que no saben como ésta se forma en cualquier punto del espacio. Pero eso ya es material para otro post.

Salud y espero vuestros comentarios y preguntas!!!!


Para más información:

*Links sobre agua en el sistema solar:
http://www.xatakaciencia.com/astronomia/mas-agua-en-el-sistema-solar
http://www.bbc.co.uk/mundo/noticias/2011/11/111116_luna_agua_jupiter_europa_lav.shtml
http://io9.com/5827649/a-map-of-all-the-water-in-the-solar-system

*Flipante link sobre agua en el universo (sólo en inglés...):
http://www.u24u.com/

*Links sobre el origen del agua en la Tierra (lo siento, sólo en inglés...):
http://en.wikipedia.org/wiki/Origin_of_water_on_Earth
http://sciencefactsandarticles.blogspot.de/2009/11/what-is-origin-of-water-on-our-planet.html
http://www.thescienceforum.com/pseudoscience/22663-origin-water-earth.html