El Origen de los Océanos. Durante la formación del planeta, la energía liberada por el choque de los planetesimales, y la posterior contracción por efecto de la fuerza gravitatoria, provocó el calentamiento y fusión de los materiales.
Este proceso de acreción y diferenciación hizo que los diferentes elementos se reestructurasen en función de su densidad. El resultado fue la desgasificación del magma y la liberación de una enorme cantidad de elementos volátiles a las zonas más externas, que originaron la protoatmósfera terrestre. Los elementos más ligeros, como el hidrógeno molecular, escaparon de regreso al espacio exterior. Sin embargo, otros gases más pesados fueron retenidos por la atracción gravitatoria. Entre ellos se encontraba el vapor de agua. Cuando la temperatura terrestre disminuyó lo suficiente, el vapor de agua que es un gas menos volátil que el CO2 o el N2 comenzó a condensarse.
De este modo, las cuencas comenzaron a llenarse con un agua ácida y caliente (entre 30°C y 60 °C). Esta agua ácida era un eficaz disolvente que comenzó a arrancar iones solubles de las rocas de la superficie, y poco a poco comenzó a aumentar su salinidad. El volumen del agua liberada a la atmósfera por este proceso y que precipitó a la superficie fue aproximadamente de 1,37 x 109 km3, si bien hay científicos que sostienen que parte del agua del planeta proviene del choque de cometas contra la proto tierra en las fases finales del proceso de acreción. En este sentido hay cálculos que parecen indicar que si únicamente el 10% de los cuerpos que chocaron contra la Tierra durante el proceso de acreción final hubiesen sido cometas, toda el agua planetaria podría ser de origen cometario, aunque estas ideas son especulativas y objeto de debate entre los especialistas.
Cuando la corteza terrestre comenzó a solidificarse, el efecto marea siguió afectándola, pero en mucha menor medida, reduciendo su efecto a un par de centenares de metros y al enfriarse aún más a unas decenas.
El Origen de los Océanos
Para entonces, sin embargo, la atmósfera de la Tierra ya se había enfriado lo bastante como para que se condensaran las ingentes cantidades de vapor de agua que contenía. Empezó a llover, una lluvia intensa y continua, una lluvia que no llegaba al ardiente suelo, sino que volvía a evaporarse a unos cientos de metros antes de tocarlo.
El proceso se vio ayudado por una intensa lluvia de asteroides y meteoritos, muchos de ellos compuestos en su mayor parte por hielo, que hace 3.900 MM de años bombardearon la Luna y la Tierra, seguramente procedentes de un cataclismo planetario similar al que dio origen a la Luna. La cantidad de meteoritos que cayó en esa época fue muy grande, como atestiguan los cráteres lunares, muchos de los cuales son de aquella época y algunos de hasta mil kilómetros de diámetro, lo que indica que los meteoritos caídos serían de centenares de kilómetros de radio. En la Tierra debió caer una cantidad al menos diez veces mayor y el calor generado por su caída elevó algo más la temperatura interior de la Tierra, pero también trajeron con ellos, en forma de hielo, una gran parte del agua que aún hoy en día forma nuestros océanos.
Pasado este cataclismo lunar, la corteza siguió enfriándose y al cabo de miles de años la lluvia empezó por fin a llegar hasta los primeros cratones, aun excesivamente calientes, y volvió a evaporarse y volvió a caer durante decenas de miles de años antes que en las cimas de las montañas, allí donde la corteza era más gruesa y más fría, se formaron los primeros charcos y lagos y los primeros ríos, que avanzaban serpenteando creando gigantescos torrentes hasta alcanzar las zonas más bajas, donde la corteza era más delgada y donde al agua volvía a hervir para volver a iniciar su eterno ciclo.
El Origen de los Océanos
Millones de veces se repitió este ciclo, durante al menos cincuenta millones de años, antes de que por fin el agua que seguía cayendo torrencialmente empezara a formar los primeros mares que después se convirtieron en océanos que cubrieron una gran parte de la Tierra.
Pero al mismo tiempo que se iban formando los océanos, la influencia de la Luna comenzó a hacerse sentir en ellos.
Conforme la corteza terrestre se había ido solidificando, la deformación provocada por el efecto marea era menor, pero los océanos, mucho más fluidos que el magma, reaccionaron a la gravitación lunar elevando una gigantesca marea que avanzaba como una ola de varios kilómetros de alto y azotaba los continentes a velocidades supersónicas, avanzando cientos de kilómetros en los continentes y arrastrando toneladas de rocas en su retirada.
La velocidad adquirida por esta ola gigantesca era tremenda, tanto que en los bordes de los continentes avanzaba tierra adentro rompiendo la barrera del sonido y generando millones de toneladas de espuma y trillones de minúsculas gotas de agua, que generaban gigantescas nubes que cubrían toda la Tierra.
Y en su retirada los océanos absorbían elementos con los que se combinaban para crear numerosas sales y compuestos minerales, muchos de ellos de azufre, silicio o hierro que aportaron a los océanos primitivos un color verde rojizo que fue el color dominante del planeta en los siguientes millones de años.
El Origen de los Océanos
Aún pasarían varios cientos de millones de años antes de que la Tierra se frenara y la Luna se alejara lo suficiente como para que la marea llegará a tener solo unos cientos de metros de altura.
Y cuando la Tierra fue lo bastante lenta y la marea oceánica lo bastante baja, la cantidad de espuma y gotas en suspensión fue lo bastante pequeña para que, por fin, entre un mar de nubes que había cubierto la Tierra durante cientos de millones de años, aparecieran los primeros claros a través de los cuales la luz del Sol alcanzó por primera vez la superficie sólida y el rojo mar de la Tierra.
El Origen de los Océanos La Atmósfera Primordial
Los primeros planetas que se formaron orbitaban alrededor del Sol a través de una nube de gas y polvo cuyos componentes principales eran Hidrógeno y Helio, seguidos de Oxígeno, Neón, Nitrógeno y Carbono.
Aún en el vacío espacial, y en igual medida tras la formación de los planetas, los elementos más abundantes interactuaban entre sí formando algunas moléculas complejas. El Hidrógeno, altamente reactivo y superabundante en todo el universo, se unió a diversos átomos, especialmente a los siguientes en abundancia (Oxígeno, Carbono y Nitrógeno) para formar gases como vapor de agua, metano y amoníaco, lo que podemos considerar la atmósfera primordial.
Los gases nobles como Helio y Neón, a pesar de ser más abundantes que el Nitrógeno, no tenían apenas capacidad de formar compuestos, por eso quedaban flotando libres en la atmósfera y, al ser más ligeros quedaban en las capas más elevadas de la atmósfera. Si el planeta no era lo suficientemente masivo, esos gases podían escapar de la atracción gravitatoria del planeta.
En un planeta del tamaño de Marte la atmósfera apenas llegaría a una centésima parte de la presión atmosférica de la Tierra, mientras que en Júpiter la atmósfera llegó a ser tan grande que a consecuencia de la presión los gases llegaron a licuarse e incluso solidificarse.
Así, en Júpiter, sobre un núcleo de hierro y silicatos de dos veces el tamaño de la Tierra hay una capa de Hidrógeno metálico de miles de kilómetros de espesor y sobre ella otra capa de Hidrógeno y helio en estado líquido.
Sobre todo, ello se mantiene una atmósfera de un 90% de Hidrógeno, un 9’5% de helio y el resto de compuestos típicos de la atmósfera primordial.
El Origen de los Océanos La evolución de la Atmósfera
Cuando el Sol empezó a brillar, el Sistema Solar contenía varios cuerpos celestes que tenían una atmósfera primordial compuesta de vapor de agua, metano y amoníaco, con más o menos cantidad de hidrógeno según el tamaño del planeta.
Al quedar el sistema solar cada vez más despejado de polvo, el calor del Sol empezó a afectar a los planetas que giraban a su alrededor. Al calentarse las capas altas de la atmósfera se producía una disociación de las moléculas de vapor de agua, separándose en sus componentes, Oxígeno e Hidrógeno. El Hidrógeno libre era muy ligero, y más al calentarse, por lo que tendía a ascender sobre la atmósfera y a determinada distancia podía escapar del campo gravitatorio siendo arrastrado por el viento solar hacia más allá del sistema solar.
El Oxígeno libre reaccionaba con el amoníaco y el metano para formar Nitrógeno, Dióxido de Carbono y agua, y con esta agua volvía a repetirse el ciclo una vez tras otra. El final de este proceso, de repetirse un numero indefinido de veces, era la desaparición de toda el agua y el Hidrógeno quedando entonces una atmósfera inerte, compuesta principalmente de Dióxido de Carbono con algo de Nitrógeno, sin que a partir de entonces se produzcan más cambios. Si el planeta era lo bastante grande podría retener además una cantidad más o menos apreciable de Hidrógeno y Helio.
El Origen de los Océanos
En Mercurio, demasiado pequeño y excesivamente cerca del Sol, esta reacción se produjo muy rápido acabando en pocos millones de años con toda la atmósfera del planeta. Hoy en día no quedan rastros de atmósfera en la superficie de Mercurio, si bien durante el día, que dura varias semanas, el calor es tan intenso que las rocas de la superficie exhalan Oxígeno, Sodio, Hidrógeno, Helio y Potasio. Durante la noche el Sodio y el Potasio son reabsorbidos por los minerales de la superficie, parte del hidrógeno y el helio escapan de la atracción gravitatoria de Mercurio y así, poco a poco, Mercurio va perdiendo sus componentes gaseosos.
Aunque mucho más lejos, el reducido tamaño de Marte también hizo que desapareciera gran parte de su atmósfera quedando hoy en día apenas leves trazas de una atmósfera muy tenue de Nitrógeno y Dióxido de Carbono.
Venus y la Tierra son lo bastante grandes como para que el Hidrógeno no se pierda con tanta rapidez en el espacio, y en ellos se ha producido otro fenómeno que no se había producido en los planetas más pequeños.
El Origen de los Océanos
Cuando los rayos UV (ultravioleta) disociaban las moléculas de agua, los átomos de Hidrógeno ascendían sobre la atmósfera para perderse en el espacio, y los de Oxígeno descendían para repetir el ciclo que conduciría a una nueva atmósfera. Pero mientras permanecía como Oxígeno libre, algunas moléculas eran bombardeadas por rayos UV formándose moléculas de Ozono.
El Ozono era más ligero que la atmósfera, por eso formaba una capa sobre ella. Pero más importante, el Ozono no dejaba pasar los rayos UV, es decir que cuando se formaba la capa de Ozono el proceso de disociación del agua se detenía.
La capa de Ozono se mantenía a una muy elevada altitud, más de veinte kilómetros, y al ser bombardeada por rayos UV muchas moléculas podían adquirir suficiente velocidad como para escapar de la atracción planetaria. Se generó entonces un efecto autorregulador, la pérdida de ozono permitía el paso de rayos UV que generaban más ozono hasta encontrar un punto de equilibrio. De esta forma la disociación del agua se ha visto muy reducida.
Al ser Venus algo más pequeña que la Tierra y al estar situada mucho más cerca del Sol, su capa de Ozono se disolvía con más rapidez que la capa de ozono terrestre, de ahí que a la larga desapareciera todo el oxígeno de su atmósfera convirtiéndose ésta en una muestra más de atmósfera inerte, compuesta de Dióxido de Carbono y Nitrógeno. Al agotarse el oxígeno libre de la atmósfera dejó de producirse ozono y la capa de ozono de Venus acabó por desaparecer.
Mientras tanto, los planetas gigantes se encontraban en la situación opuesta. Por un lado, estaban tan lejos del Sol que los rayos UV apenas alcanzaban a disociar una mínima cantidad de moléculas de agua. La temperatura transmitida por el Sol era apenas suficiente para calentar los gases, al contrario, debido a sus propios procesos internos el mismo Júpiter genera más calor que el que recibe del Sol. Y, por último, la masa de Júpiter es tan grande y a esa distancia el viento solar tan débil, que ni siquiera el Hidrógeno consigue escapar con facilidad de su campo gravitatorio, por lo que la conversión de Atmósfera Primigenia en Atmósfera Inerte aún está en sus inicios.
Sin embargo, el proceso en la Tierra ha seguido un camino diferente. Al principio, tal como en los demás planetas del sistema solar, se produjo una Atmósfera Primigenia de Vapor de Agua, Amoníaco y Metano. También como en los demás planetas comenzó la transformación de esa atmósfera en otra inerte de Dióxido de Carbono y Nitrógeno. Pero hoy en día gozamos de una saludable atmósfera de Nitrógeno, Oxígeno y Vapor de Agua, con algunas trazas de otros gases como Argón o Dióxido de Carbono.
