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La fuente primordial del nitrógeno de la Tierra sería principalmente el Sistema Solar interior.

El nitrógeno forma parte de las proteínas de nuestros cuerpos o de cualquier otro ser vivo. Es, además, un elemento relativamente abundante, posiblemente por eso fue elegido por la evolución abiótica. Pero, ¿de dónde viene?

Obviamente, el nitrógeno proviene en última instancia del interior de las estrellas y se sintetiza gracias a reacciones de fusión a partir de elementos más ligeros. Este nitrógeno y otros elementos finalmente enriquecen el medio interestelar a partir del cual se forman las nebulosas que originan nuevas estrellas y, como subproducto, planetas.

El problema es que el nitrógeno es un volátil, no es un elemento pesado que forme parte de metales o rocas fácilmente. De hecho, la fuente principal de nitrógeno es la atmósfera terrestre, que está compuesta en un 78% por este gas. Al ser un volátil se podría pensar que estaba ausente del Sistema Solar interior cuando se formó la Tierra y que este procedería del Sistema Solar exterior más allá de Júpiter, región cuya temperatura nunca fue muy alta. Así que siempre se pensó que la parte interior del disco protoplanetario, en donde se formaron los planetas rocosos, estaba demasiado caliente como para que se condensaran en sólidos elementos volátiles como nitrógeno y otros elementos que forman la vida.

Una explicación a esta presencia de nitrógeno es que vendría del objeto que colisionó contra la Tierra y de cuyo fruto se formó la Luna hace miles de millones de años, cuando nuestro planeta se acababa de formar.

En general se cree que, en nuestro sistema, los planetas gigantes sufrieron una emigración y que esto provocó una inestabilidad que pudo enviar cometas y otros cuerpos hacia el Sistema Solar interior, enriqueciéndolo con volátiles. Esto significaría que hizo falta un hecho único que permitió la vida en la Tierra y que esta sería improbable.

Ahora un grupo de investigadores de Rice University llega a la conclusión de que la fuente primordial del nitrógeno de la Tierra sería el Sistema Solar interior.

Para poder llegar a esta conclusión han analizado la relación de los distintos isótopos de nitrógeno encontrados en los meteoritos y la han comparado con la relación isotópica del nitrógeno terrestre, viendo que la Tierra no obtuvo solamente su nitrógeno de más allá de Júpiter, sino que también lo obtuvo del disco protoplanetario interior.

En años recientes se han ido obteniendo indicios de que sólo un parte del nitrógeno terrestre vino de más allá de la órbita de Júpiter. Muchos meteoritos impactan la Tierra cada año y estos restos de rocas y metal pueden ser analizados. Algunos de ellos contienen volátiles y se puede deducir la región del Sistema Solar de la que proceden. La clave es que los elementos procedentes del Sistema Solar interior y exterior tienen distintas relaciones isotópicas.

Los meteoritos de hierro son remanentes de núcleos de protoplanetas que se formaron a la misma vez que los planetas actuales y que hicieron de semillas de los mismos. Al tener núcleo significa que eran cuerpos que ya estaban diferenciados. Estos meteoritos de hierro son los que los investigadores han usado como muestras para su estudio.

Encontraron que todos los meteoritos procedentes del disco de acreción interior tenían una baja concentración de nitrógeno-15, mientras que los que procedían del disco exterior eran ricos en ese isótopo.

Esto sugiere que, en los primeros pocos millones de años, el disco protoplanetario se dividió en dos reservorios, el disco exterior, que era rico de nitrógeno-15, y el interior, que era rico en nitrógeno-14.

El trabajo de estos investigadores sugiere que los elementos volátiles estaban presentes desde el principio en el disco protoplanetario interior, quizás en forma de compuestos orgánicos refractarios. Esto significaría que, al contrario de lo que se creía, la semillas de las que las rocas que formaron la Tierra no carecían de volátiles.

El hallazgo es interesante desde el punto de vista astrobiológico, pues no es necesaria una carambola de la mecánica celeste, ni la presencia de planetas gigantes, para enriquecer un planeta rocoso con sustancias volátiles, sino que estas pueden estar desde el principio en el planeta en cuestión al encontrarse presentes en la zona en la que se formó el planeta. Al estar la vida tal y como la conocemos basada en volátiles, esto aumenta las posibilidades de que exista vida en otros mundos.

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Fuentes y referencias:
Artículo original.
Ilustración: NRAO/AUI/NSF; S. Dagnello.