Los cometas proporcionan nuevas pistas de los orígenes de los océanos de la Tierra.

El agua de la Tierra y los cometas.
Ilustración de un cometa, granos de hielo y océanos de la Tierra. SOFIA encontró pistas en los granos de hielo del cometa Wirtanen que sugieren que el agua en los cometas y los océanos de la Tierra pueden compartir un origen común. Crédito: NASA / SOFIA / L. Cocinar / L. Proudfit.

El misterio de por qué la Tierra tiene tanta agua, permitiendo que nuestra "canica azul" soporte una sorprendente variedad de vida, es más claro con nuevas investigaciones sobre cometas. Los cometas son como bolas de nieve de roca, polvo, hielo y otros productos químicos congelados que se vaporizan a medida que se acercan al Sol y producen las colas que se ven en las imágenes. Un nuevo estudio revela que el agua en muchos cometas puede compartir un origen común con los océanos de la Tierra, lo que refuerza la idea de que los cometas desempeñaron un papel clave para llevar agua a nuestro planeta hace miles de millones de años.

El Observatorio Estratosférico para Astronomía Infrarroja, SOFIA, el observatorio aéreo más grande del mundo, observó al Cometa Wirtanen mientras se acercaba más a la Tierra en diciembre de 2018. Los datos recopilados en el observatorio de altos vuelos encontraron que este cometa contiene agua "similar a un océano". Comparando ésto con la información sobre otros cometas, los científicos sugieren en un nuevo estudio que muchos más cometas de los que se pensaba anteriormente podrían haber entregado agua a la Tierra. Los hallazgos fueron publicados en Astronomy and Astrophysics Letters.

"Hemos identificado un vasto depósito de agua similar a la Tierra en los confines del sistema solar", dijo Darek Lis, científico del Laboratorio de Propulsión a Chorro de la NASA, en Pasadena, California, y autor principal del estudio. "El agua fue crucial para el desarrollo de la vida como la conocemos. No solo queremos entender cómo se entregó el agua de la Tierra, sino también si este proceso podría funcionar en otros sistemas planetarios".

Bolas de nieve sucias.
Los planetas se forman a partir de escombros que orbitan en forma de disco alrededor de una estrella; pequeños pedazos de escombros pueden pegarse y crecer con el tiempo. Los restos de estos restos permanecen en regiones de nuestro propio sistema solar como el Cinturón de Kuiper, más allá de Neptuno, o la Nube de Oort, mucho más allá de Plutón. Los cometas provienen de estas áreas, pero solo podemos verlos cuando sus órbitas los acercan al Sol. El calor del Sol hace que parte de la nieve sucia se vaporice, creando el halo borroso o "coma" de vapor de agua, polvo y granos de hielo que se ven en las imágenes de los cometas.

Los científicos predicen que el agua en los océanos de la Tierra provino de cuerpos que transportan agua en el sistema solar temprano que colisionó con nuestro planeta, similar a los asteroides o cometas ricos en hielo de hoy. Pero los científicos no saben de dónde se originaron estos objetos en el disco formativo.

Tipos de agua.
El agua también es conocida por su nombre químico H2O porque está formada por dos átomos de hidrógeno y un átomo de oxígeno. Pero al usar instrumentos especiales, los científicos pueden detectar dos tipos: agua regular, H2O y agua pesada, HDO, que tiene una partícula extra neutra cargada llamada neutrón dentro de uno de los átomos de hidrógeno. Los científicos comparan la cantidad de agua pesada a regular en cometas. Si los cometas tienen la misma proporción de estos tipos de agua que los océanos de la Tierra, esto indica que el agua en ambos puede compartir un origen común.

Pero medir esta relación es difícil. Los telescopios terrestres y espaciales pueden estudiar este nivel de detalle en cometas solo cuando pasan cerca de la Tierra, y las misiones para visitar cometas, como Rosetta, son raras. Los científicos solo han podido estudiar esta proporción en aproximadamente una docena de cometas desde la década de 1980. Además, es difícil estudiar el agua de un cometa desde el suelo porque el agua en la atmósfera de la Tierra bloquea sus firmas.

SOFIA tomó esta imagen del cometa 46P / Wirtanen el 16 y 17 de diciembre de 2018. Créditos: NASA / SOFIA.

Nuevas observaciones.
La observación a altitudes elevadas sobre gran parte del agua atmosférica de la Tierra permitió a SOFIA medir con precisión la proporción de agua regular a agua pesada en el cometa Wirtanen. Los datos mostraron que la proporción de agua del cometa Wirtanen es la misma que la de los océanos de la Tierra.

Cuando el equipo comparó los nuevos datos de SOFIA con estudios previos de cometas, encontraron una sorprendente similitud. La relación entre el agua regular y el agua pesada no estaba vinculada al origen de los cometas, ya fuera de la Nube de Oort o del Cinturón de Kuiper. En cambio, se relacionó con la cantidad de agua que se liberaba de los granos de hielo en la coma del cometa en comparación con la superficie nevada. Esto podría implicar que todos los cometas podrían tener una proporción de agua pesada a regular similar a los océanos de la Tierra, y que podrían haber entregado una gran fracción de agua a la Tierra.

"Esta es la primera vez que podríamos relacionar la proporción de agua pesada a regular de todos los cometas con un solo factor", señaló Dominique Bockelée-Morvan, científico del Observatorio de París y del Centro Nacional Francés para la Investigación Científica y segundo autor del papel. "Es posible que tengamos que repensar cómo estudiamos los cometas porque el agua liberada de los granos de hielo parece ser un mejor indicador de la proporción global de agua que el agua liberada del hielo de la superficie".

Se necesitan más estudios para ver si estos hallazgos son ciertos para otros cometas. La próxima vez que se pronostica que un cometa volará lo suficientemente cerca para este tipo de estudio será en noviembre de 2021.

Se necesitan más estudios para ver si estos hallazgos son ciertos para otros cometas. La próxima vez que se pronostica que un cometa volará lo suficientemente cerca para este tipo de estudio será en noviembre de 2021.

SOFIA, el observatorio estratosférico de astronomía infrarroja, es un avión de reacción Boeing 747SP modificado para llevar un telescopio de 106 pulgadas de diámetro. Es un proyecto conjunto de la NASA y el Centro Aeroespacial Alemán, DLR. El Centro de Investigación Ames de la NASA en Silicon Valley, California, administra el programa SOFIA, la ciencia y las operaciones de la misión en cooperación con la Asociación de Investigación Espacial de las Universidades con sede en Columbia, Maryland, y el Instituto Alemán SOFIA (DSI) de la Universidad de Stuttgart. El avión se mantiene y opera desde el Edificio 703 del Centro de Investigación de Vuelo Armstrong de la NASA, en Palmdale, California.

Noticias Contacto de medios.

Nicholas Veronico
Centro de Ciencias SOFIA
Centro de Investigación Ames, Silicon Valley, California
650-604-4589 / 650-224-8726

Elizabeth Landau
Sede de la NASA, Washington
818-359-3241

Calla Cofield
Laboratorio de Propulsión a Chorro, Pasadena, California.
626-808-2469

• Publicado en NASA-JPL el 23 de mayo del 2.019, enlace publicación.

Comentarios