El agua en el universo

Desde el punto de vista meramente químico, el agua es una sustancia de lo más sencilla, ya que cada una de sus moléculas está formada únicamente por dos átomos de hidrógeno y uno de oxígeno, dos de los elementos a su vez más comunes del universo. Es la fórmula química más conocida, H2O, pero aún en su sencillez es una sustancia misteriosa y enormemente peculiar. La principal característica que nos resulta interesante del agua es que resulta el componente fundamental para la vida… al menos la vida como la conocemos aquí, en la Tierra. Puede no haber luz del sol, las temperaturas pueden ser extremadamente elevadas o reducidas, pero donde haya agua, incluso en forma de hielo, habrá vida. Y, en nuestro planeta, la característica más notable es precisamente la abundancia de agua: sobre la tierra, bajo ella, suspendida en forma de nubes, fluyendo en los ríos.

Quizás por ello, cuando empezamos a pensar en otros planetas, ya desde la primera obra antecesora de la ciencia ficción, 'Una historia verdadera' de Luciano de Samosata, escrita hace unos 1.800 años y donde el protagonista se descubre involucrado en la guerra entre el rey de la Luna y el del Sol sobre los derechos de colonización de la estrella de la mañana. Los escritores soñaron imperios marcianos, ciudades venusinas, un universo vibrante de vida –y agua– prácticamente a nuestro alcance. Pero nuestras exploraciones iniciales resultaron desalentadoras.

En lugar de las civilizaciones soñadas por los escritores de ciencia ficción, había eriales sin agua en cada planeta que nuestras naves visitaban. En nuestro sistema solar, la Tierra es el único planeta con agua líquida en grandes cantidades. Ello se debe en parte a que es el único que tiene un rango de temperaturas a lo largo del cual el agua puede existir en sus tres estados: líquida, sólida y gaseosa. Y la alternancia entre esos tres estados forma el ciclo del agua y permite la vida en el planeta. Pero esto deja abierta una pregunta fundamental: ¿de dónde vino o cómo se formó el agua en la Tierra si todos los planetas provienen de la misma nube de materia que formó al sistema solar?

Por supuesto, esa nube de materia contenía agua. El agua se forma, según los cosmólogos, cuando algunas estrellas se convierten en supernovas. La energía de la explosión de la estrella une los átomos de hidrógeno que forman la masa de la estrella y los del oxígeno que ha creado como parte de su desarrollo como horno de fusión nuclear y lanza el agua –y todos los demás elementos– al espacio a su alrededor. De esa materia se forman nuevas estrellas y planetas.

Pero, a lo largo de su historia, la Tierra tuvo en algunas épocas temperaturas elevadísimas y al carecer de atmósfera, por lo cual el agua que tuviera en su composición inicial al formarse hace 4.500 millones de años, debió evaporarse al espacio exterior. El agua que tenemos hoy debe haber venido de otra parte. Los científicos han hallado evidencias que indican que provino de dos fuentes donde es abundante: cometas y asteroides, y que en los albores del planeta hubo suficientes choques de asteroides y cometas como para explicar nuestros océanos, que contienen el 96,5% del agua del planeta, y los demás lugares donde se encuentra depositada: mantos freáticos, lagos, nubes, casquetes polares, etc. Otra hipótesis añade fragmentos de materia expulsados por gigantes gaseosos como Júpiter y que también chocaran con la Tierra aportándole agua.

A esto se añadieron condiciones diversas que permitieron que el agua tuviera en la Tierra un destino singular: la distancia respecto del sol, la aparición de la atmósfera, el surgimiento de la vida. Pero ya sabiendo esto, la búsqueda de agua en el universo se vuelve más interesante. ¿Dónde está toda esa agua formada por las supernovas durante todos los 13.800 millones de años de existencia de nuestro universo? Para empezar en nuestro sistema solar, el agua está presente en cantidades asombrosamente grandes en muchos de sus satélites. Solo Europa y Titán, lunas de Júpiter y Saturno respectivamente, contienen más agua, cada una, que nuestro planeta, tanto en forma líquida, en océanos interiores, como en forma de hielo, formando lo que algunos llaman 'bolas de barro helado'. Se cree que otras lunas como Enceladus, de Saturno, y Ganímedes, de Júpiter, tienen también gran presencia de agua. La evidencia de agua en Marte también es fuerte, aunque aún no se ha encontrado la prueba definitiva, y estaría sobre todo en forma de hielo.

Además, conforme se han ido descubriendo otros sistemas solares en el universo, los llamados 'exoplanetas' cuya existencia apenas se confirmó en 1992 aunque era una especulación razonable, se han ido afinando sistemas para determinar la posible presencia de agua en ellos. Y resulta ser enorme. Según el científico planetario Li Zeng, de la Universidad de Harvard, después de analizar el tamaño, la masa y la densidad promedio de más de 4.000 exoplanetas, el 35% de ellos parecen contener agua que podría formar hasta la mitad de su masa. En comparación, el agua solo forma el 0,02% de la masa de la Tierra. El investigador explicaba, al presentar sus conclusiones, que la existencia de estos mundos de agua alienta las esperanzas de encontrar otras formas de vida en el universo.

En nuestro universo, sin embargo, el agua no está solo en cuerpos como planetas, lunas o cometas. De hecho, en 2011 un grupo de científicos de la Universidad de Maryland dieron a conocer el descubrimiento de una enorme nube de 12.000 millones de años de antigüedad con un contenido de más de 140 billones (millones de millones) de veces el agua que tiene nuestro planeta y 4.000 veces más agua de la que se calcula que tiene la totalidad de nuestra galaxia, la Vía Láctea. Esta nube de vapor de agua gira alrededor de un agujero negro supermasivo que se encuentra cerca de los límites del universo observable, a 12.000 millones de años luz de nuestro planeta. Esta presencia del agua en todo el universo no ha hecho que la entendamos a cabalidad. Por el contrario, muchos de sus misterios siguen ocupando a químicos, cosmólogos, meteorólogos y otros científicos inmersos en la enorme complejidad que oculta la aparente sencillez del agua.