Origen del agua en el planeta Tierra

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1 Origen del agua en el planeta Tierra José Gregorio Portilla B. Observatorio Astronómico Nacional Facultad de Ciencias Universidad Nacional de Colombia 1

2 Hasta donde sabemos, nuestro planeta es el único cuerpo celeste que posee agua en estado líquido sobre su superficie 2

3 Más del 70% de la superficie del planeta está cubierto por agua Y sin embargo, el contenido de agua en el planeta es relativamente bajo 3

4 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 kg Masa de los océanos del mundo: 1.4 X kg (0.02 %) 4

5 Los seres vivos están conformados por grandes cantidades de agua Para ver esta película, debe disponer de QuickTime y de un descompresor. Para ver esta película, debe disponer de QuickTime y de un descompresor. Medusa (94-98% de agua) Escherichia coli (70% de agua) Planta (85-90% de agua) 5

6 Y nosotros no somos la excepción Hombre: 60 % de masa es agua Mujer:: 55 % de masa es agua 6

7 El Sistema Solar es abundante en agua 7

8 Cometas Asteroides 8

9 No sólo en el Sistema Solar hemos detectado agua Planetas extrasolares Nebulosas HD189733b Núcleos de galaxias activas 9

10 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 10

11 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 ( ton) a una tasa de 20/minuto 11

12 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 12

13 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? 13

14 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 Para ver esta película, debe disponer de QuickTime y de un descompresor. Formación de una nueva generación de estrellas 14

15 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): ~ años Formación de embriones planetarios (~1000 km): varios millones de años 15

16 Los embriones planetarios comienzan a chocar entre sí para formar objetos más grandes (100 millones de años) 16

17 Un choque entre dos embriones grandes dio lugar a la Luna 17

18 Unos millones de años, la Tierra comienza a enfriarse y continua recibiendo el impacto de objetos que vienen de otros sectores del Sistema Solar 18

19 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 de 19 Zircón

20 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 20

21 Bombardeo pesado tardío El bombardeo dura unos 200 millones de años 21

22 22

23 Quienes son los responsables de traer el agua a la Tierra? 1. Cometas Para ver esta película, debe disponer de QuickTime y de un descompresor 'avc1'. Amorfos Hielo de H20, CO2, NH3, CH4 23

24 4.5 u.a. Zona de formación de los cometas 24

25 Los cometas en pocos millones de años migran hacia: Disco disperso Nube de Oort 25

26 2. Asteroides Para ver esta película, debe disponer de QuickTime y de un descompresor. Amorfos Roca y metal Hay un tipo especial de asteroides de tipo C Alto contenido en agua 26

27 La gran mayoría de los asteroides están entre las órbitas de Marte y Júpiter 27

28 La relación Deuterio/Hidrógeno es utiliza como un indicador de origen 28

29 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 29

30 Gracias!! 30

31 31

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35 La molécula de agua tiene propiedades muy particulares Para ver esta película, debe disponer de QuickTime y de un descompresor 'avc1'. 35

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