En un nuevo estudio publicado en Nature, los investigadores afirman que nuestro planeta se formó notablemente más rápido de lo que se pensaba.
Hace más de 4.500 millones de años, la Tierra comenzó a formarse a partir de una mezcla de polvo y gas que se encontraba alrededor de nuestro joven Sol. Con el tiempo, fue creciendo hasta parecerse al planeta en el que vivimos hoy, un proceso que, según los científicos, ocurrió mucho más rápido de lo que se pensaba. Según ellos, esa formación también incluyó agua, un detalle que indica que encontrar otro planeta habitable no está descartado.
En un nuevo estudio publicado esta semana en Nature, los investigadores afirman que la Tierra se formó en sólo 3 millones de años. Esta cifra es notablemente más rápida que las estimaciones anteriores, que situaban la cronología en 100 millones de años.
Millones de años pueden no parecer rápidos para los humanos, pero a escala astronómica lo son increíblemente. En los 4.600 millones de años de existencia de nuestro sistema solar, 3 millones de años es como un parpadeo. Equivale a menos de un minuto en un día de 24 horas. (Si la Tierra se hubiera formado a lo largo de decenas de millones de años, equivaldría a entre 5 y 15 minutos en un día).
“Los planetas pueden pasar de la infancia al tamaño de la Tierra y Marte en sólo unos pocos millones de años, lo que es muy, muy rápido en comparación con los cientos de millones de años que se pensaba anteriormente”, dijo Isaac Onyett, autor principal del estudio y candidato al doctorado en la Universidad de Copenhague. “También podemos predecir que si otros planetas se formaron… por el mismo mecanismo, entonces los ingredientes necesarios para la vida, como el agua, deberían estar presentes en otros planetas y otros sistemas, por lo que hay más posibilidades de que tengamos mundos con agua en otros lugares de la galaxia”.
Los autores afirman que esta rápida génesis se produjo a través de una teoría denominada acreción de guijarros. La idea general, según el coautor y cosmoquímico Martin Bizzarro, es que los planetas nacen en un disco de polvo y gas. Cuando alcanzan cierto tamaño, atraen rápidamente esos guijarros como una aspiradora. Algunos de esos guijarros son helados y podrían suministrar agua a la Tierra, lo que se conoce como nieve de guijarros. Esto habría dado lugar a una versión primitiva de nuestro planeta, conocida como proto-Tierra, que tiene aproximadamente la mitad del tamaño de nuestro planeta actual. (Nuestra versión actual de la Tierra probablemente se formó tras un impacto mayor, unos 100 millones de años después, que también dio lugar a la formación de nuestra Luna).
Sin embargo, esta teoría de la acreción de guijarros para la formación de la Tierra es controvertida.
Los científicos están de acuerdo en que esta teoría explica la formación de los gigantes gaseosos de nuestro sistema solar, como Júpiter y Saturno: la acreción de guijarros es la única forma de que un planeta gigante crezca lo suficientemente rápido antes de que su disco planetario se disipe. Pero se discute en el caso de sus homólogos terrestres. Otros han señalado cuestiones como de dónde proceden los guijarros que rodean al planeta terrestre o por qué los planetas no son más grandes.
Una teoría más aceptada tradicionalmente es que los planetas terrestres, como la Tierra, se formaron a través de una secuencia de colisiones de asteroides que se hicieron progresivamente más y más grandes, dijo Onyett. Ese proceso significaría que la Tierra tardó unos 100 millones de años o más en formarse. Según este mecanismo, la aparición de agua en la Tierra pudo deberse a la suerte, tal vez a la llegada de un asteroide o un cometa.
Martin Schiller, coautor del estudio, afirma que él y sus colegas quieren que otros se replanteen cómo se forman los planetas terrestres. “Sí, por supuesto, hay guijarros por todas partes. Por supuesto, los planetas terrestres también crecerán por acreción de guijarros”, dijo Schiller, también cosmoquímico de la Universidad de Copenhague.
Bizzarro añadió que este estudio aporta “la prueba más sólida” de que los planetas terrestres se formaron por acreción de guijarros.
El equipo determinó la escala temporal de la formación de la Tierra analizando los isótopos de silicio de más de 60 meteoritos y cuerpos planetarios próximos a la Tierra, que representan los escombros sobrantes tras la formación de los planetas. El silicio es uno de los principales elementos de las rocas y un componente esencial de los planetas, similar al carbono para la vida. Al ser tan abundante en el Universo, se produce con facilidad y puede ser un buen indicador de la formación de planetas.
Onyett explica que, analizando la composición del silicio en muestras de distintas edades, pueden reconstruir una secuencia temporal de lo que ocurría en el disco de polvo antes de que se formara la Tierra. Descubrieron que, a medida que aumentaba la edad de las muestras, la composición de los asteroides se aproximaba a la del polvo cósmico acumulado por la Tierra.
“Es una prueba fehaciente de que este polvo también era arrastrado hacia el Sol”, explica Onyett. “Habría sido barrido por la Tierra a medida que crecía por acreción”.
Birger Schmitz, astrogeólogo de la Universidad de Lund que no participó en la investigación, afirmó que estos resultados son “muy convincentes” y podrían cambiar nuestra forma de pensar sobre la formación de nuestro planeta.
“Si estas interpretaciones se mantienen (y creo que así será), supondrán un importante cambio de paradigma en nuestra comprensión de la formación de la Tierra”, escribió Schmitz, investigador asociado del Museo Field de Chicago, en un correo electrónico. “Los cambios de paradigma siempre suponen grandes sorpresas. … ¡qué equivocados hemos estado durante tanto tiempo!”.
Y lo que es más importante, dijo que los resultados muestran que no hay nada especial en nuestro planeta portador de agua. “Se trata de un planeta muy común en nuestra galaxia. Esto es importante en nuestros intentos de comprender lo comunes que son las formas superiores de vida en el universo”.
El cosmoquímico isotópico Francois Tissot, que no participó en el estudio, dijo que la nueva investigación presentaba un análisis fascinante de la composición isotópica del silicio en tantos materiales planetarios. Pero no está seguro de que la acreción de guijarros sea la explicación más sencilla de las tendencias en los datos del silicio. En su opinión, es necesario realizar más análisis para determinar si los nuevos datos isotópicos del silicio encajan o no en otros modelos.
No obstante, “se trata de resultados apasionantes que aportarán nuevas limitaciones clave a nuestra comprensión de la formación de la Tierra”, afirmó Tissot, que trabaja en el Instituto de Tecnología de California. “Es un momento emocionante para la comunidad y un innegable paso adelante”.
