Hallan similitudes reveladoras entre el agua de un cometa y la de la Tierra

El agua fue esencial para que la vida surgiera y prosperase en la Tierra y sigue siendo fundamental para la vida terrestre actual. Aunque es probable que existiera algo de agua en el gas y el polvo a partir de los cuales se formó nuestro planeta hace unos 4.600 millones de años, gran parte de esa agua original se habría vaporizado porque la Tierra se formó cerca del Sol. El modo en que la Tierra se enriqueció finalmente en agua líquida ha venido siendo tema de debate en la comunidad científica.

Algunos estudios han demostrado que parte del agua de la Tierra se originó a través del vapor expulsado por los volcanes, que se condensó y llovió sobre la superficie. Pero algunas investigaciones han hallado también pruebas de que una parte sustancial de nuestros océanos procede del hielo de asteroides, y posiblemente cometas, que chocaron contra la Tierra. Una oleada de colisiones de cometas y asteroides con los planetas más cercanos al Sol hace unos 4.000 millones de años lo habría hecho posible.

Mientras que los argumentos que relacionan el agua de los asteroides con la de la Tierra son sólidos, el papel de los cometas ha desconcertado a los científicos. Varias mediciones en cometas de la familia de Júpiter (que contienen material del sistema solar primitivo) y se cree que se formaron más allá de la órbita de Saturno) mostraron un fuerte vínculo entre su agua y la de la Tierra. Este vínculo se basaba en una firma molecular típica que se utiliza para rastrear el origen del agua en todo el sistema solar.

Esta firma es la proporción de deuterio (un isótopo del hidrógeno) con respecto al hidrógeno normal en el agua de cualquier objeto, y da a los científicos pistas sobre dónde se formó ese objeto. El deuterio, más pesado que el hidrógeno normal, es mucho menos frecuente que este. Cuando se compara con el agua de la Tierra, esta proporción de hidrógeno y deuterio en el agua de cometas y asteroides puede revelar si existe una conexión.

Dado que el agua con deuterio es más probable que se forme 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.

En las dos últimas décadas, las mediciones de deuterio en el vapor de agua de otros cometas de la familia de Júpiter mostraron niveles similares a los del agua de la Tierra.

Pero en 2014, la misión Rosetta de la ESA (Agencia Espacial Europea) al cometa Churyumov-Gerasimenko (67P) puso en duda la idea de que los cometas de la familia de Júpiter ayudaran a llenar de agua la Tierra. Los científicos que analizaron las mediciones de esa clase en agua del Churyumov-Gerasimenko hallaron la mayor concentración de deuterio de cualquier cometa, y unas tres veces más deuterio que el que hay en los océanos de la Tierra, que tienen aproximadamente 1 átomo de deuterio por cada 6.420 átomos de hidrógeno normal.

El resultado de ese análisis fue una gran sorpresa e hizo dudar de que los cometas hubieran aportado una cantidad significativa del agua de la Tierra.

El cometa Churyumov-Gerasimenko fotografiado desde una altitud de 85 kilómetros sobre su superficie por la sonda espacial Rosetta el 14 de marzo de 2015. (Foto: ESA / Rosetta / NAVCAM)

Ahora, un nuevo análisis, realizado por el equipo de Kathleen Mandt, del Centro Goddard de Vuelos Espaciales de la NASA en Estados Unidos, ha determinado que en realidad el agua del cometa Churyumov-Gerasimenko tiene una firma molecular similar a la del agua de los océanos de la Tierra. Contradiciendo los resultados del análisis inicial, este hallazgo hace que la teoría de que buena parte del agua de la Tierra proviene de cometas de la familia de Júpiter recobre la aceptación que antes tenía.

El nuevo estudio revela por qué el análisis inicial indicó una concentración tan elevada de deuterio.

Mandt y sus colegas han determinado que el polvo del cometa afectó a la interpretación de las mediciones realizadas por la sonda espacial.

El equipo de Mandt encontró una clara conexión entre las mediciones de deuterio en la coma del Churyumov-Gerasimenko y la cantidad de polvo alrededor de la nave Rosetta, lo que demuestra que las mediciones realizadas cerca de la nave en algunas partes de la coma pueden no ser representativas de la composición del cuerpo del cometa.

A medida que un cometa avanza hacia el punto de su órbita más cercano al Sol, su superficie se calienta, haciendo que se desprenda gas de la superficie, y este suele arrastrar polvo con trozos de hielo de agua. El agua rica en deuterio se adhiere a los granos de polvo más fácilmente que el agua normal, a juzgar por lo descubierto hasta ahora. Cuando el hielo de estos granos de polvo se libera en la coma, este efecto podría hacer que el cometa pareciera tener más deuterio del que tiene.

El estudio se titula “A nearly terrestrial D/H for comet 67P/Churyumov-Gerasimenko”. Y se ha publicado en la revista académica Science Advances. (Fuente: NCYT de Amazings)