?Un origen com¨²n para las atm¨®sferas de Tit¨¢n y la Tierra?

Las atm¨®sferas de la Tierra y del sat¨¦lite de Saturno Tit¨¢n parecen estar ¨ªntimamente relacionadas con la ¨²ltima oleada de asteroides hidratados y cometas que tuvo lugar en el Sistema Solar. Esa etapa de la historia del Sistema Solar, que se produjo hace unos 3.900 millones de a?os, se denomina Gran Bombardeo Tard¨ªo, dado que involucr¨® la llegada al sistema Tierra-Luna de gran cantidad de objetos ricos en agua y materia org¨¢nica. Ese proceso se produjo como consecuencia de la din¨¢mica planetaria que dio lugar a la migraci¨®n de J¨²piter y Saturno y que provoc¨® un impulso gravitatorio sobre diversas regiones externas repletas de cuerpos helados. Los procesos f¨ªsicos y qu¨ªmicos que se originaron como consecuencia de las tremendas fuerzas involucradas en esta migraci¨®n originaron la etapa de enriquecimiento en vol¨¢tiles de los planetas rocosos que posteriormente se precipitaron hacia el Sistema Solar interior, donde reside nuestro planeta.

Tanto la abundancia similar de nitr¨®geno molecular (N2) como la de los principales cocientes isot¨®picos de elementos org¨¢nicos (v¨¦ase figura) que obtuvieron diferentes instrumentos a bordo de la misi¨®n Cassini-Huygens (NASA-ESA) se?alan que las atm¨®sferas de la Tierra y Tit¨¢n tuvieron un origen com¨²n. Dado que la Tierra se form¨® en un entorno muy caliente pr¨®ximo al Sol ese periodo del gran bombardeo cometario result¨® a la postre fundamental para enriquecer a la Tierra con los ingredientes b¨¢sicos para la aparici¨®n de la vida. De hecho, tras los grandes impactos que excavaron enormes cuencas en una fase previa, buena parte de los grandes cr¨¢teres de la Luna fueron excavados por estos objetos enriquecedores en ese per¨ªodo tal y como dataron las muestras recogidas por las misiones Apolo. Fueron en total 382 kilogramos de rocas que fueron recogidas sistem¨¢ticamente por los astronautas de NASA, dada la ausencia de medios rob¨®ticos por aquel entonces. Posteriormente las misiones Luna de la Agencia Espacial Sovi¨¦tica a?adir¨ªan 300 gramos m¨¢s de materiales para su estudio minucioso en laboratorios terrestres. Por si fuera poco, la Meteoritical Society ya ha reconocido 135 meteoritos llegados desde nuestro sat¨¦lite, algunos de las cuales pueden asociarse a zonas no muestreada por las susodichas misiones espaciales. La Luna todav¨ªa podr¨ªa albergar importantes razones para ser explorada, como por ejemplo meteoritos de origen terrestre que datasen de esos tiempos remotos de los cuales la actividad geol¨®gica impide tener muestras directas. El estudio de tales materiales nos permitir¨ªa datar acontecimientos iniciales en la historia geol¨®gica y en la atm¨®sfera de nuestro planeta.

Adem¨¢s del registro lunar de cr¨¢teres existen evidencias adicionales que demuestran el importante papel enriquecedor de los objetos que llegaron a la Tierra tras el gran bombardeo. Una de ellas revela que la composici¨®n de la corteza y el manto terrestre, particularmente su abundancia en metales, s¨®lo es explicable en el contexto de un enriquecimiento posterior a su diferenciaci¨®n qu¨ªmica. Cabe recordar que los elementos sider¨®filos fueron segregados de la fase fundida primigenia para pasar a formar su n¨²cleo de hierro n¨ªquel. Otros cocientes isot¨®picos, por ejemplo de osmio, medidos en emanaciones volc¨¢nicas indican que el material vol¨¢til est¨¢ ¨ªntimamente asociado al tipo de meteoritos no diferenciado denominados condritas.

En resumen, las composiciones actuales de las atm¨®sferas de Tit¨¢n y la Tierra son enormemente similares pese a que ambos cuerpos planetarios se formaron a distancias del Sol muy diferentes lo que los llev¨® a trav¨¦s de una evoluci¨®n fotoqu¨ªmica muy diferente. Pese a ello, ambas atm¨®sferas aparecen dominadas por nitr¨®geno molecular y poseen cocientes isot¨®picos de deuterio/hidr¨®geno (D/H), carbono (12C/13C), nitr¨®geno (14N/15N) y ox¨ªgeno (16O/18O) remarcablemente similares. Esto sugiere que los cuerpos ricos en agua y materia org¨¢nica que enriquecieron el contenido de los planetas terrestres y los sat¨¦lites de los planetas gigantes fueron comunes. La exploraci¨®n futura de Tit¨¢n y Encelado en Saturno, o Europa en J¨²piter podr¨ªan aportar nuevas claves. Muy posiblemente en la pr¨®ximas d¨¦cadas asistiremos a una ¨¦poca dorada de la exploraci¨®n espacial si la financiaci¨®n de las misiones previstas por las diferentes agencias se lleva a buen t¨¦rmino.

Nuestro escenario com¨²n para el origen de las atm¨®sfera de la Tierra y Tit¨¢n es favorable a que hace 3.900 millones de a?os llegasen a la Tierra compuestos org¨¢nicos y vol¨¢tiles capaces de cambiar el destino de nuestro, hasta entonces, maltrecho planeta por la enorme energ¨ªa depositada como consecuencia de decenas de impactos anteriores.

Josep M. Trigo Rodr¨ªguez es cient¨ªfico titular del Instituto de Ciencias del Espacio (CSIC-IEEC) en Barcelona y miembro de la Sociedad Espa?ola de Astronom¨ªa y Javier Mart¨ªn Torres es cient¨ªfico titular del Centro de Astrobiolog¨ªa (CSIC-INTA) en Torrej¨®n de Ardoz, Madrid y es Secretario de Ciencia de Planetolog¨ªa de la Uni¨®n Europea de Geociencias. Art¨ªculo de investigaci¨®n en la revista 'Planetary and Space Science': http://dx.doi.org/10.1016/j.pss.2011.02.011 Nota de prensa y v¨ªdeo del CSIC: http://bit.ly/gHEsEU