“Sorprendente impacto aromático, en el que las frescas notas de fruta madura reverberan en un paisaje templado de hierbas de monte, hojas secas, especias, tostados y terruño”, nos decían de un vino Ribera del Duero (tira la tierra de mis padres) de 2021. Tal como los enólogos usan los aromas y el buqué de los vinos para determinar su origen e historia, la física permite investigar el origen del líquido elemento por antonomasia, el que da cuenta de, en media, un 60 por ciento del cuerpo humano y resulta esencial para la vida según la conocemos: el agua. No es fácil, como el trabajo de los catadores, pero se puede hacer.
Proponemos un experimento: cogemos tres vasos exactamente iguales, imposibles de distinguir. En un vaso metemos agua del Atlántico, en otro agua del Duero y en otro imaginamos que hemos podido traer agua de un cometa. ¿Podríamos distinguirlas? Fácil, ¿no? Los mares y océanos, que dan cuenta del 97 por ciento del agua de nuestro planeta, contienen unos 35 gramos de sales por cada litro de agua. En cambio, el agua de un río solo tiene 0.12 gramos de sales por litro. Si logramos separar el agua de cada vaso de las sales (para eso está la creatividad de un científico, lo más importante del trabajo experimental), claramente veremos una gran diferencia en el poso que dejan las diferentes aguas terrestres. No solo serán distintos en peso sino también en composición, ya que la mayor parte de la sal en el agua marina, alrededor de un 85 por ciento, es cloruro sódico, sal común. Sin embargo, la mitad del poso de agua de río sería bicarbonato, mientras que la sal común sería menos de un 20 por ciento; además, la composición de las sales del agua fluvial dependería en gran medida de por dónde ha pasado el río y lo que ha logrado extraer de las rocas, algo que a su vez depende de otros componentes disueltos en agua, como el dióxido de carbono.
Y el agua terrestre y el agua del cometa, ¿serían fáciles de distinguir? Aparte de que el agua del cometa no se ha pasado su existencia erosionando rocas pero sí suele ser “agua sucia”, mezclada con otros materiales sólidos, obviamente en el agua marina y de río habría gran cantidad de microorganismos vivos y muertos, algo que no hemos encontrado nunca en agua extraterrestre. Fácil, como pensábamos ¿Pero, ¿qué pasa si ahora ponemos en marcha un experimento en el que en los vasos solo hay agua destilada? ¿El agua de los tres vasos sería exactamente igual?
Pues la respuesta es que lo más probable es que no sea igual. Pero el experimento para comprobarlo sería mucho más difícil de ejecutar. Tendríamos que bajar a nivel molecular y entender de qué está compuesta el agua de cada vaso. Diréis, pues de H2O, moléculas de agua con un átomo de oxígeno por cada dos de hidrógeno. Sí, estáis en lo cierto, pero no es tan sencillo.
En realidad, hablar de átomos de oxígeno o de hidrógeno es engañoso, obvia información importante. El que un átomo sea oxígeno depende de que tenga 8 protones en su núcleo, eso es lo que lo define, el llamado número atómico. Acompañando a los protones lo más normal es encontrarse 8 neutrones y 8 electrones, lo que daría un átomo neutro de oxígeno que llamamos ¹6O. Pero hay otros 2 átomos de oxígeno en la naturaleza, ambos estables, llamados ¹7O y ¹8O, con 8 protones y 9 o 10 neutrones, respectivamente, lo que se llaman isótopos de oxígeno. No son muy abundantes, el 99.757 por ciento del oxígeno en nuestro planeta es ¹6O, pero ahí están. Y además hay se conocen casi una veintena de isótopos inestables, que se transforman en otra cosa en típicamente mucho menos de 1 segundo (alguno puede durar un par de minutos). Lo mismo pasa con el hidrógeno, que lo más normal es que sea un solo protón con un electrón, lo que se llama protio, pero puede tener también un neutrón, danto lugar a ²H, que recibe el nombre de deuterio. El hidrógeno en la naturaleza (entendiendo naturaleza como “nuestro planeta”) es en un 99.972% ¹H y prácticamente todo el resto deuterio, con trazas de tritio (³H), que es inestable.