Los planetas acuáticos se comportan de manera extraña

"Para que nuestros ríos lleguen sanos al mar"

El Recurso Hídrico y la Ciencia

Los mundos acuáticos parecen ser muy abundantes en nuestra galaxia. De hecho, numerosas observaciones apuntan a que, ahí fuera, existe un gran número de “planetas de agua”, completamente cubiertos por una gruesa capa líquida de cientos, o incluso de miles de km de profundidad alrededor de un núcleo rocoso.

Sin embargo, y a pesar de que su cantidad aumenta en cada observación, la composición de estos mundos suele ser muy distinta de la de la Tierra, por lo que en la mayor parte de los casos los científicos desconocen su estructura, su composición o sus ciclos geoquímicos.

Por eso, un equipo internacional de investigadores, dirigido por científicos de la Universidad Estatal de Arizona, acaba de publicar uno de los primeros estudios sobre la mineralogía de planetas ricos en agua. El trabajo se acaba de publicar en Proceedings of the National Academy of Sciences.

“Estudiar las reacciones y procesos químicos -explica Dan Shim, coautor del estudio- es un paso esencial para el desarrollo de una comprensión de esta clase tan común de planetas”.

Planetas acuáticos: agua y roca, dos capas diferentes

La opinión general entre los científicos es que el agua y la roca sobre la que se asienta forman dos capas separadas en estos fascinantes mundos acuáticos. Como el agua es más ligera, justo debajo de ella debería existir una capa rocosa, más densa.

Sin embargo, como han demostrado los investigadores, factores como la presión externa y las temperaturas reinantes justo en la frontera entre el agua y las capas rocosas podrían cambiar el comportamiento de ambos materiales de forma radical.

Para simular en laboratorio esas altas presiones y temperaturas, Carole Sisr, autora principal del estudio, llevó a cabo experimentos válidos tanto para materiales terrestres como planetarios utilizando núcleos de diamante en forma de yunque.

Los científicos sumergieron sílice (óxido de silicio) en agua y comprimieron después las muestras entre los yunques de diamante a una presión muy alta. También calentaron las muestras a varios miles de grados por medio de rayos láser. Para controlar las reacciones que se iban produciendo entre el sílice y el agua, los investigadores efectuaron medidas de rayos X al mismo tiempo que el láser iba calentado las muestras a presiones cada vez mayores.

Nueva fase sólida

Y lo que hayaron fue totalmente inesperado: una nueva fase sólida compuesta por silicio, hidrógeno y oxígeno, todo ello mezclado.

“Hasta ahora -asegura Nisr- se pensaba que las capas de agua y roca de estos planetas estaban bien separadas. Pero con nuestros experimentos hemos descubierto una reacción previamente desconocida entre el agua y el sílice, una fase sólida y estable compuesta por una mezcla de ambos materiales. En ella, la distición entre agua y roca era sorprendentemente borrosa a altas presiones y temperaturas”.

“Nuestro estudio -prosigue la investigadora- tiene importantes implicaciones y plantea nuevas preguntas para la composición química y la estructura de los interiores de los planetas de agua. El ciclo geoquímico de estos mundos podría ser muy diferente al de los planetas rocosos, como la Tierra”.

Fuente:

José Manuel Nieves

Agosto, 2020