Dentro del Sistema Solar, la Tierra se sitúa muy cerca de la llamada «línea de hielo«, a veces llamada línea de congelamiento o línea de nieve. Esta línea se localiza en el cinturón principal de asteroides, entre las órbitas de Júpiter y Marte, y a partir de ella la temperatura de los planetas es lo suficientemente fría para que los compuestos más ligeros del hidrógeno, como el agua (H2O), el metano (CH4) o el amoniaco (NH3), se encuentren en estado sólido de forma permanente.
Una de las teorías más extendidas sugiere que estos compuestos ligeros fueron empujados por el viento solar durante la formación del Sistema del Solar alejándolos del Sol, mientras que otros compuestos más pesados, como compuestos metálicos y silicatos, se quedaron más cerca.
Esta teoría explica por qué dentro de la línea de hielo el agua es relativamente escasa: en Mercurio no hay agua, en Venus aparecen trazas en la atmósfera y en Marte sólo hay una fina capa de hielo en las regiones polares. Sólo el planeta Tierra rompe esta regla dentro de la línea de hielo. El 71% de la superficie terrestre está cubierta por mares y océanos y la mitad de esta masa de agua supera los 3 km de profundidad.
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Teorías sobre el origen del agua terrestre
Hay varias teorías que intentan explicar por qué en la Tierra hay una masa de agua tan superior al resto de planetas que están dentro de la línea de hielo. Hasta ahora la teoría más extendida sostenía que los elementos volátiles del planeta vinieron en cometas y condritas carbonáceas (un tipo de meteoritos muy antiguos) que transportaban hielo primitivo desde la formación del Sistema Solar. Hoy esta teoría es muy débil y se tiende a pensar en un origen más cercano, incluyendo la actividad geológica y biológica del propio planeta Tierra.
1.- Origen terrestre
Se sabe que los océanos ya existían en la Tierra entre 100 y 500 millones de años tras la formación de la Tierra, hace unos 4540 millones de años. En aquel entonces se estima que el radio terrestre era la mitad que el actual pero tendría que tener la suficiente gravedad para mantener una atmósfera con vapor de agua.
Este primer vapor de agua debió provenir del interior terrestre, dónde las sustancias más ligeras tendían a subir a las capas superiores y las más pesadas (hierro, níquel) tendían a hundirse hacia las capas más profundas. Sin embargo, la cantidad de agua del interior terrestre expulsada a través de la actividad volcánica no parece ser suficiente para explicar la enorme cantidad de agua que hay en el planeta ni para explicar la formación de masas estables de agua en su superficie.
Otra teoría sugiere que, además del agua del interior terrestre, se podría haber formado agua en la superficie por la reacción entre el hidrógeno y el oxígeno provenientes de la desgasificación del magma. Pero no hay evidencias suficientes de que existiera la cantidad suficiente de hidrógeno y oxígeno libre en aquel momento.
2.- Cometas y asteroides
Los cometas y asteroides más cercanos al Sol son muy secos, con poca cantidad de agua. A medida que nos alejamos, estos objetos comienzan a tener un contenido en agua mayor. Así, en el cinturón de asteroides principal, entre Júpiter y Marte, los asteroides presentan una cantidad de agua importante. Los asteroides más externos del de este cinturón pueden llegar a contener un 17% de hielo.
Si seguimos alejándonos del Sol y llegamos al cinturón de Kuiper, más allá de Neptuno, el contenido en agua de los asteroides puede llegar al 50%. Los asteroides de la Nube de Oort, también del grupo de objetos transneptunianos, pueden estar formados en su totalidad por hielo, metano y amoniaco y se formaron cerca del Sol en las primeras etapas de la formación del Sistema Solar.
El aporte de agua por colisión de estos objetos ha sido la teoría más aceptada durante mucho tiempo. Se pensaba que el agua terrestre provenía de cometas lejanos y un tipo de meteoritos primitivos llamados condritas carbonáceas.
Sin embargo, en un estudio llevado a cabo por investigadores del Instituto Carnegie de Washington se comparó el contenido en deuterio (un isótopo del hidrógeno) en el agua de algunos de los cometas más conocidos que se creen provienen de la nube de Oort, como el cometa Halley, y el contenido de deuterio en el agua terrestre. Se encontró que el contenido en deuterio en los cometas alejados del Sol es mucho mayor que el agua de la Tierra, que es más parecido al contenido en deuterio encontrado en el hielo de los asteroides del cinturón principal, mucho más cercano y joven.
Por tanto, según este estudio, es más probable que la masa principal de agua de la Tierra provenga del cinturón de asteriodes y no de lejanos cometas y meteoritos como se pensaba.
3.- Actividad biológica
A lo largo de la historia del planeta, el volumen hídrico ha ido aumentando, probablemente debido a los procesos biológicos de los seres vivos. Una de las teorías sostiene que la mayor parte del agua terrestre proviene de la actividad biológica de bacterias oxidantes del azufre. Estas bacterias, presentes en los primeros océanos, utilizarían el Sulfuro de Hidrógeno (H2S, o ácido sulfhídrico) como sustrato en un proceso fotosintético que produce agua entre los productos finales.
El origen del agua de la Tierra parece todavía algo difuso pero lo más seguro es que tenga un origen múltiple a través de un proceso complejo dónde hayan intervenido objetos del sistema solar portadores de agua, reacciones de la atmósfera primigenia y la actividad biológica de los seres vivos que habitamos el planeta. Todo ello para crear unas características únicas en el Sistema Solar que hace posible nuestra propia existencia.
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