Uno de sus grandes misterios de la Tierra siempre fue este: ¿dónde terminó todo el nitrógeno?
La Tierra tiene mucho menos nitrógeno en su manto de lo que se esperaría, sobre todo si lo comparas con elementos como el carbono o el argón.
También hay un desequilibrio en las proporciones: hay mucho más carbono y argón en relación al nitrógeno que en los meteoritos que supuestamente trajeron estos elementos al planeta.
Durante años, los científicos se rompieron la cabeza con esto. Pero un nuevo estudio publicado en Earth and Planetary Science Letters propone una respuesta bastante lógica.
Según los investigadores de la Universidad de Ehime, en Japón, el nitrógeno no desapareció: simplemente se hundió hasta el núcleo, como si jugara a esconderse.
Para entenderlo, se fueron 4 600 millones de años atrás, cuando la Tierra era una bola de magma y fuego, con un océano de lava de más de mil kilómetros de profundidad.
En ese entonces, el hierro y otros elementos pesados bajaron al centro para formar el núcleo, y los más ligeros formaron el manto. En ese movimiento, también viajaron elementos volátiles como el nitrógeno.
Entonces, ¿adónde fue el nitrógeno? ¿Al espacio, al núcleo, o quedó atrapado en el manto? Esa es la pregunta que este estudio intentó responder con simulaciones avanzadas.
Usaron supercomputadoras para recrear las condiciones extremas de la Tierra joven: presiones de 1.35 millones de veces la presión de la superficie y temperaturas de 5000 grados Kelvin.
Las simulaciones mostraron que, bajo esas condiciones, el nitrógeno prefiere el núcleo. Literalmente, se siente más cómodo entre átomos de hierro que en el silicato fundido del manto.
A 60 GPa de presión, el nitrógeno era cien veces más propenso a moverse al núcleo que quedarse en el manto. A mayor presión, esta tendencia aumentaba, pero no de forma lineal.
En el manto, el nitrógeno se unía con hidrógeno o con sílice. Pero con más presión, estas uniones se rompían. En cambio, en el núcleo, se deslizaba fácilmente entre átomos metálicos.
Comparado con el carbono y el argón, el nitrógeno es mucho más «metalero» O sea como que «le gusta» el metal. El carbono va al núcleo, pero menos. El argón, en cambio, no quiere saber nada con los metales.
Con esos datos, crearon un modelo del origen de la Tierra. Si apenas el 5-10% de la masa del planeta vino de meteoritos ricos en carbono, el reparto de volátiles tiene sentido.
El nitrógeno se fue al núcleo. El carbono quedó en el manto. El argón terminó mayormente en la atmósfera. Así se explican las proporciones raras que vemos hoy.
Esto cambia lo que pensábamos sobre cómo se formaron los componentes clave para la vida. Resulta que todo empezó en ese océano de magma, mucho antes de que existiera un solo ser vivo.
Entonces, el nitrógeno no se perdió, se escondió en el núcleo. Y gracias a ese detalle atómico, hoy respiramos una atmósfera rica y vivimos sobre un planeta único.