La idea de que los cometas trajeron agua a la Tierra primitiva ha caído en desgracia en la última década, pero una nueva mirada a los datos de la misión Rosetta de la Agencia Espacial Europea (ESA) a un cometa icónico «patito de goma» ha reabierto esa posibilidad.
El agua tiene una composición química bastante simple: sólo tres átomos (dos de hidrógeno y uno de oxígeno) en cada molécula. También es una de las moléculas más abundantes de la Tierra, y los océanos de nuestro planeta rebosan alrededor de un millón de billones de toneladas de líquido.
como todo esto agua Sin embargo, terminó en la Tierra sigue siendo un misterio. Algunos científicos piensan que, aunque los procesos geológicos de la Tierra pueden haber generado una pequeña fracción de ella, la mayor parte del agua probablemente fue depositada por cometas o asteroides a través de colisiones repetidas y cataclísmicas.
Averiguar cuál de estos dos grupos fue el responsable implica una firma química especial que surge porque el hidrógeno en el agua se presenta en dos isótopos o formas distintas. Mientras que la mayoría de los átomos de hidrógeno contienen solo un protón en su núcleo, una pequeña fracción alberga un neutrón adicional. La firma química implica medir la cantidad de este isótopo de hidrógeno más pesado, llamado deuterio, en relación con su forma regular, más ligera, una cantidad llamada relación deuterio a hidrógeno, o D/H.
«La D/H en el agua nos dice a qué temperatura se formó el hielo y, a partir de ahí, a qué distancia del Sol se formó un cometa». Kathleen Mandtdijo a Live Science en un correo electrónico un científico planetario de la NASA y autor correspondiente de un nuevo estudio que describe el reanálisis. Cuanto menor sea el valor D/H, más lejos estará del sol Nació el asteroide o cometa.
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Las investigaciones realizadas en las últimas décadas han demostrado que la relación D/H de la Tierra es similar a la de muchos asteroides y a la de un puñado de Cometas de la familia Júpiter — un grupo de cometas que pasan cerca del sol aproximadamente cada 20 años y cuyas trayectorias son modificadas por la gravedad de Júpiter.
Pero el valor D/H del cometa «patito de goma» 67P/Churyumov-Gerasimenko, determinado en un estudio de 2015, esencialmente acabó con el caso de los cometas. Promedio de más de 150 mediciones recopiladas por la ESA misión roseta Durante el encuentro de la nave espacial con el cometa 67P en 2014, el valor D/H fue aproximadamente tres veces el de la Tierra. Los investigadores interpretaron esto como evidencia de que era muy poco probable que los cometas hubieran llevado agua a la Tierra.
Los resultados fueron desconcertantes, dijo Mandt, porque el valor D/H era mucho más alto que el de otros cometas de la familia de Júpiter. Además, «el cometa debería tener mucho más CO [carbon monoxide] y N2 [nitrogen] que Rosetta, porque estos hielos también se forman a temperaturas muy frías», añadió.
Para comprender la aparentemente alta relación D/H del cometa 67P, Mandt y otros astrónomos de institutos de investigación de Estados Unidos, Francia y Suiza decidieron analizar todo el conjunto de datos de Rosetta. Utilizando una técnica estadística innovadora desarrollada por Jacob Lustig-Yaeger del Laboratorio de Física Aplicada de Johns Hopkins, el equipo identificó señales provenientes únicamente de moléculas de agua que contienen deuterio, lo que les permitió cotejar alrededor de 4.000 mediciones D/H.
Los investigadores descubrieron que los valores D/H variaban enormemente a lo largo del eje longitudinal del cometa, siendo los más altos cerca del «núcleo» (la parte rocosa que se asemeja a un patito de goma) y disminuyendo a lo largo de la cola.
Esta variación probablemente se debe a procesos que ocurren dentro del cometa, escribieron los investigadores en su estudio, publicado el 13 de noviembre en la revista Science Advances. A medida que el cometa se acerca el solla superficie del cometa se calienta, lo que libera gas junto con partículas de polvo cubiertas de hielo en la coma (el halo que se desarrolla alrededor del núcleo). Estudios de laboratorio anteriores, no relacionados, habían demostrado que el hielo que contiene deuterio tiende a adherirse a los granos de polvo más que al hielo normal. Los científicos se dieron cuenta de que estos granos de polvo, al entrar en coma, podrían explicar los altos valores de D/H registrados allí.
Sin embargo, los investigadores observaron que las partículas de polvo a unas 75 millas (120 kilómetros) del núcleo están esencialmente secas, lo que significa que carecen de hielo enriquecido con deuterio que podría generar valores D/H falsamente altos. Utilizando únicamente los datos recopilados a esta distancia, los autores calcularon que el valor D/H real del cometa 67P era sólo 1,5 veces el de la Tierra.
El valor D/H revisado significa que «todos los cometas de la familia de Júpiter que hemos podido medir tienen un D/H más cercano al D/H del agua de la Tierra», dijo Mandt. Esto implica que los cometas desempeñaron un papel importante, y no menor, en la irrigación de la Tierra. Además, añadió, un valor D/H más bajo sugiere que el cometa 67P nació más cerca del Sol de lo que los científicos pensaban anteriormente.
