La nube molecular Taurus, a 430 años luz de la Tierra, donde Herschel captó agua en núcleos pre-estelares por primera vez
La nube molecular Taurus, a 430 años luz de la Tierra, donde Herschel captó agua en núcleos pre-estelares por primera vez - ESA/Herschel/NASA/JPL-Caltech

¿De dónde viene el agua del Universo?

Aún no hay respuesta para este interrogante, pero el telescopio espacial Herschel, de la ESA, siguió su rastro hasta criaderos de estrellas. El agua de la Tierra tiene al menos 4.600 millones de años

MADRIDActualizado:

El agua es una de las moléculas más abundantes del Universo. Se encuentra en planetas, lunas, estrellas y en criaderos estelares, en la Vía Láctea o más allá. Está formada por un átomo de oxígeno unido a dos de hidrógeno, y tiene unas propiedades increíbles que le hacen ser la base de la vida que conocemos. Parece ser que el agua llegó a la Tierra a través del impacto de cometas y asteroides, o quizás cuando los volcanes la liberaron desde el interior, y que tendría una edad de cerca de 4.600 millones de años. Pero, ¿de dónde venían esas moléculas? ¿Cómo se formaron? Se sabe que el hidrógeno nació tras el Big Bang, y que el oxígeno proviene de estrellas muertas, pero eso no explica cómo ni cuándo apareció el agua. ¿Cuándo se unieron estos átomos? ¿Qué antigüedad tienen las moléculas que forman parte de nuestro cuerpo o que caen con la lluvia?

Hace 60 años los astrónomos detectaron el agua en los criaderos de estrellas, regiones donde el gas interestelar se concentra y permite el nacimiento de estos impresionantes cuerpos. Pero tal como está recordando la Agencia Espacial Europea (ESA) esta semana para recuperar el legado de la misión, los datos recogidos por el Observatorio Espacial Herschel (cuya «vida» acabó en 2013), permitieron rastrear el origen del agua. Lograron seguir el viaje de las moléculas desde cometas y asteroides hasta los planetas del Sistema Solar y, por primera vez, detectar la presenciade agua en un núcleo pre-estelar, una fría acumulación de materia que más tarde se puede convertir en una estrella y en un sistema planetario. A lo largo de su mision, este observatorio logró encontrar agua en todas las etapas de la vida de las estrellas.

Este núcleo donde se encontró el agua se llama Lynds 1544 y se encuentra en la nube molecular de Taurus, una vasta región de gas y polvo situada a 430 años luz de la Tierra que está incubando la semilla de estrellas y planetas. Allí, Herschel detectó agua suficiente como para llenar todos los océanos de la Tierra 2.000 veces.

El viaje del agua entre las estrellas

Con el tiempo, este núcleo irá acumulando materia de la nube molecular de gas y polvo que la ha generado y se separará de ella. Se convertirá en una protoestrella y colapsara sobre sí mismo a causa de la gravedad. A su alrededor se acumulará una nube giratoria de polvo y gas, llamada disco protoplanetario, y que luego será la materia prima para la posible «fabricación» de planetas. Finalmente, la protoestrella activará en su interior reacciones de fusión nuclear que contrarrestarán el colapso gravitacional. Entonces, habrá nacido una estrella.

Disco protoplanetario donde Herschel captó vapor frío de agua
Disco protoplanetario donde Herschel captó vapor frío de agua- ESA/NASA/JPL-Caltech

Herschel pudo detectar, por primera vez, vapor de agua frío (a unos -173 grados de temperatura) en la región intermedia de uno de estos discos protoplanetarios. En ese mismo anillo, el vapor más caliente se agolpa en las cercanías de las estrellas y también se acumula más lejos, en la periferia, en una gran reserva de hielo en forma de pequeñas partículas.

El bombardeo de los orígenes

¿Cómo llega de los discos hasta los planetas? La respuesta no está clara, pero aquí, en la Tierra, se pueden encontrar algunas pistas. A pesar de que el agua cubre el 70 por ciento de la superficie, esta molécula solo forma una pequeña parte de la masa total del planeta. Por eso, entre otras cosas, se cree que en el nacimiento del Sistema Solar, hace alrededor de 4.600 millones de años, las zonas más cercanas al Sol estaban pobladas por planetas secos, sólidos y muy calientes, y que más tarde el bombardeo de objetos helados desde la periferia trajo el agua hasta el centro.

Herschel y otros observatorios han analizado el agua presente en cometas para tratar de clarificar esta cuestión. No pudo responder, porque el agua captada en estos cuerpos no siempre es del mismo tipo que la presente en la Tierra. ¿Por qué ocurre esto? El agua de nuestro planeta se caracteriza por tener una proporción determinada de hidrógeno y deuterio, un átomo de hidrógeno con un neutrón extra. Si el agua del planeta viniera de cometas, el agua de estos debería tener la misma proporción de deuterio e hidrógeno. Pero la realidad es que no siempre ocurre así.

Detección de agua en un cometa
Detección de agua en un cometa- ESA/AOES Medialab; Herschel/HssO Consortium

El misterio del agua sigue sin haber sido desvelado. Una de las dificultades para estudiarlo es que si se quiere observar el agua en cometas o estrellas lejanas esto no se puede hacer desde la Tierra. La atmósfera terrestre está cargada de humedad y hace imposible ver el agua más allá.

El Observatorio Espacial Herschel, lanzado en 2009, fue uno de los instrumentos que pudieron mirar por encima del paraguas de la atmósfera. Sus instrumentos le permitieron barrer el cielo en el rango de las longitudes de onda del infrarrojo en busca de la huella típica del agua. Aunque sería más exacto decir «las huellas»: cuando la luz atraviesa el agua genera múltiples señales en función de la temperatura que tenga esta. Herschel podía captar 40 huellas distintas.

La composición química del agua explica que sea una molécula muy abundante y ubicua en el Universo. Hoy puede seguirse su rastro en planetas, estrellas y las inmensidades del espacio interstelar. Pero aún queda mucho por explorar para entender cómo se forma el agua y qué mecanismos la dispersan por el cosmos. Saberlo no solo es fundamental para comprender la evolución de los planetas y las estrellas, sino también para saber más sobre los orígenes de la vida. ¿La vida es un fenómeno frecuente? ¿En qué condiciones puede surgir? Las respuestas aún están lejos de ser encontradas.