El agua oculta bajo la Tierra: cómo sobrevivió a un infierno planetario

Hace aproximadamente 4.600 millones de años, la Tierra era un lugar inhóspito, cubierto por un océano de magma y sometido a intensos impactos espaciales. En este contexto, la existencia de agua en la superficie parecía imposible. Sin embargo, un estudio reciente liderado por el profesor Zhixue Du de la Academia China de Ciencias (GIGCAS) sugiere que grandes cantidades de agua pudieron haberse almacenado en el manto terrestre, lo que permitió su preservación durante la transición hacia un planeta más sólido.

Los hallazgos, publicados en la revista Science el 11 de diciembre, desafían la noción de que el agua se perdió en el espacio durante la formación de la Tierra. El equipo de investigación demostró que el mineral bridgmanita, el más abundante en el manto terrestre, puede actuar como un "contenedor de agua" a altas temperaturas, lo que permitió que la Tierra primitiva retuviera agua bajo su superficie mientras se solidificaba.

Los experimentos previos habían indicado que la bridgmanita solo podía almacenar pequeñas cantidades de agua, pero estos se realizaron a temperaturas relativamente bajas. Para abordar esta cuestión, los investigadores enfrentaron el desafío de recrear las condiciones extremas que se encuentran a más de 660 kilómetros bajo la superficie terrestre. Utilizaron un sistema de celda de yunque de diamante combinado con calefacción láser, alcanzando temperaturas de hasta 4,100 °C.

Gracias a las instalaciones analíticas avanzadas de GIGCAS, los científicos aplicaron técnicas como la difracción electrónica tridimensional criogénica y la espectrometría de masas. Estas herramientas permitieron mapear la distribución del agua en muestras microscópicas y confirmar que el agua está estructuralmente disuelta dentro de la bridgmanita.

Los resultados revelaron que la capacidad de la bridgmanita para atrapar agua aumenta significativamente a altas temperaturas. Durante la fase más caliente del océano de magma de la Tierra, la bridgmanita recién formada pudo haber almacenado mucho más agua de lo que se pensaba anteriormente. Este descubrimiento contradice la creencia de que el manto inferior es casi completamente seco.

Los modelos generados por el equipo sugieren que, debido a la eficiencia de la bridgmanita para retener agua bajo calor extremo, el manto inferior se convirtió en el mayor reservorio de agua dentro de la Tierra sólida después de que el océano de magma se enfrió. Se estima que este reservorio podría ser de cinco a 100 veces más grande que las estimaciones anteriores, con volúmenes de agua que oscilan entre 0.08 y 1 veces el volumen de los océanos actuales.

Este agua almacenada no permaneció atrapada indefinidamente. Actuó como un "lubricante" para el motor interno de la Tierra, ayudando a reducir el punto de fusión y la viscosidad de las rocas del manto, lo que impulsó la circulación interna y el movimiento de las placas tectónicas. Con el tiempo, parte de esta agua fue devuelta a la superficie a través de la actividad volcánica, contribuyendo a la formación de la atmósfera y los océanos primitivos de la Tierra. Los investigadores sugieren que esta "chispa de agua" enterrada pudo haber sido un factor decisivo en la transformación de la Tierra de un infierno ardiente a un planeta azul y habitable.