¿Los cometas trajeron agua a la Tierra? Este estudio vincula los océanos con la composición de los cuerpos celestes
Contrariamente a algunos resultados recientes, este descubrimiento reabre la hipótesis de que los cometas de la familia de Júpiter, como el 67P, pueden haber ayudado a traer agua a la Tierra.
Aunque probablemente había algo de agua en el gas y el polvo a partir del cual se materializó nuestro planeta hace unos 4.600 millones de años, gran parte del agua se habría vaporizado porque la Tierra se formó cerca de la intensa luz solar. Cómo la Tierra se volvió rica en agua líquida sigue siendo motivo de debate para los científicos.
Una nueva investigación ha demostrado que parte del agua de la Tierra se originó a partir del vapor liberado por los volcanes; este vapor se condensó y llovió sobre los océanos. Pero los científicos han descubierto evidencia de que una parte sustancial de nuestros océanos proviene de hielo y minerales de asteroides, y posiblemente cometas, que chocaron contra la Tierra. Esto lo habría hecho posible una ola de colisiones de cometas y asteroides con los planetas interiores del sistema solar hace 4 mil millones de años.
El papel de los cometas en el agua de la Tierra.
Si bien los argumentos que vinculan el agua de los asteroides con la de la Tierra son sólidos, el papel de los cometas ha intrigado a los científicos. Varias mediciones de cometas de la familia de Júpiter, que contienen material primitivo del sistema solar y se cree que se formaron más allá de la órbita de Saturno, han mostrado una fuerte conexión entre su agua y la de la Tierra. Este vínculo se basa en una firma molecular clave que los científicos utilizan para identificar el origen del agua en el sistema solar.
Esta firma es la proporción de deuterio (D) e hidrógeno normal (H) en el agua de cualquier objeto , y brinda a los científicos pistas sobre dónde se formó ese objeto. El deuterio es un tipo (o isótopo) raro y más pesado de hidrógeno. En comparación con el agua de la Tierra, esta proporción de hidrógeno en cometas y asteroides puede revelar si existe un enlace.
Debido a que es más probable que se forme agua que contiene deuterio en ambientes fríos, hay una mayor concentración del isótopo en objetos que se formaron lejos del Sol, como los cometas, que en objetos que se formaron más cerca del Sol, como los asteroides. Durante las últimas dos décadas, las mediciones de deuterio en el vapor de agua de varios otros cometas de la familia de Júpiter han revelado niveles similares a los del agua de la Tierra.
En 2014, la misión Rosetta de la ESA (Agencia Espacial Europea) a 67P cuestionó la idea de que los cometas de la familia de Júpiter ayudaron a llenar el depósito de agua de la Tierra. Los científicos que analizaron las mediciones del agua de Rosetta encontraron la concentración más alta de deuterio de cualquier cometa, y aproximadamente tres veces más deuterio que el que existe en los océanos de la Tierra, que tienen aproximadamente 1 átomo de deuterio por cada 6.420 átomos de hidrógeno.
La fuente del agua puede no ser fácil de detectar
El equipo de Mandt decidió utilizar una técnica avanzada de computación estadística para automatizar el laborioso proceso de aislar agua rica en deuterio a partir de más de 16.000 mediciones de Rosetta. Rosetta llevó a cabo estas mediciones en el “coma” de gas y polvo que rodea al 67P. El equipo de Mandt, que incluía científicos de Rosetta, fue el primero en analizar todas las mediciones de agua de la misión europea durante toda la misión.
Los investigadores querían comprender qué procesos físicos causaban la variabilidad en las proporciones de isótopos de hidrógeno medidas en los cometas . Los estudios de laboratorio y las observaciones de cometas han demostrado que el polvo cometario puede afectar las lecturas de la proporción de hidrógeno que los científicos detectan en el vapor del cometa , lo que podría alterar nuestra comprensión del origen del agua del cometa y cómo se compara con el agua de la Tierra.
De hecho, el equipo de Mandt encontró un vínculo claro entre las mediciones de deuterio en la coma de 67P y la cantidad de polvo alrededor de la nave espacial Rosetta, lo que demuestra que las mediciones tomadas cerca de la nave espacial en algunas partes de la coma pueden no ser representativas de la composición del cuerpo del cometa.
A medida que un cometa se acerca al Sol en su órbita, su superficie se calienta, lo que provoca la liberación de gas superficial, incluido polvo con trozos de hielo de agua. El agua con deuterio se adhiere a los granos de polvo más fácilmente que el agua normal, sugiere una investigación.
Cuando el hielo de estos granos de polvo se libera en el coma, este efecto puede hacer que parezca que el cometa tiene más deuterio del que tiene. Mandt y su equipo informaron que cuando el polvo alcanza la parte exterior de la coma, al menos a 120 kilómetros del cuerpo del cometa, ya está seco. Una vez eliminada el agua rica en deuterio, una nave espacial puede medir con precisión la cantidad de deuterio procedente del cuerpo del cometa .
Este descubrimiento, dicen los autores del artículo, tiene importantes implicaciones no sólo para comprender el papel de los cometas en el suministro de agua a la Tierra, sino también para comprender las observaciones de los cometas que proporcionan información sobre la formación del sistema solar primitivo .
Referencia de noticias
Un D/H casi terrestre del cometa 67P/Churyumov-Gerasimenko . Avances científicos (2024).Mandt K., Lustig-Yaeger J., Luspay-Kuti A., et al.