Los cometas en última instancia responsables del agua en la Tierra ?

Océanos, mares, ríos, glaciares, nubes, etc., el agua es ubicua en la Tierra. Sin embargo, este no fue el caso cuando nació. Nuestro planeta se formó hace 4.500 millones de años por la colisión de planetesimales. Pero estos, demasiado cerca del Sol, tuvieron que ser deshidratados. El agua fue traída más tarde a la Tierra. La pista más plausible es la de los bombardeos de los cometas, medio compuesta de hielo. Al menos esa era la hipótesis preferida hasta que el análisis del agua en la atmósfera de muchos cometas revelara una incompatibilidad con la de los océanos terrestres. Para determinar la fuente de agua, los científicos miden la relación entre la proporción de moléculas de agua normales (H2O) y la del agua semipesada (HDO), donde un átomo de hidrógeno se reemplaza por uno de sus isótopos, el deuterio. Los valores medidos para una gran mayoría de cometas son dos o tres veces más altos que en la Tierra, como es el caso del cometa Tchouri, estudiado por la sonda Rosetta de 2014 a 2016. En consecuencia, estos cuerpos congelados podrían haber contribuido, en el mejor de los casos, solo a una pequeña fracción del agua presente en nuestro planeta. Sin embargo, los nuevos resultados obtenidos por el equipo de Dominique Bockelée-Morvan, de Lesia, en el observatorio de París, contradicen esta conclusión.

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Para la ciencia N ° 454 N ° 454 – agosto de 2015 Desde los océanos caídos del cielo

En 2018, el equipo estudió la relación isotópica de útero / hidrógeno (D / H) de varios cometas gracias al Observatorio Estratosférico para astronomía infrarroja, SOFIA, a bordo. Desde las capas superiores de la atmósfera, el telescopio puede observar en el rango infrarrojo y submilimétrico más fácilmente que desde el suelo. Los investigadores midieron así la relación D / H del cometa 46P / Wirtanen cuando pasó a menos de 12 millones de kilómetros de la Tierra. El resultado es sorprendente: 46P / Wirtanen es el tercer cometa cuya relación D / H es compatible con el agua terrestre (después de 103P / Hartley 2 y 45P / Honda-Mrkos-Pajdusakova). Este cometa pertenece a una familia particular de cometas, los cometas hiperactivos. Estos emiten más vapor de agua de lo que parece permitir el tamaño de su núcleo. Esta peculiaridad resulta de la presencia de granos de hielo en la atmósfera del cometa, que se sublima (paso directo del estado sólido al estado gaseoso) al acercarse al Sol.

Al observar varios cometas, Dominique Bockelée-Morvan y sus colegas han demostrado que cuanto más hiperactivo es un cometa, menor es su relación D / H y más se acerca a la de los océanos terrestres. Su estudio también revela que la hiperactividad se observa solo para cometas pequeños cuyo núcleo tiene menos de 1.2 kilómetros de tamaño. Para explicar esta hiperactividad, los investigadores sugieren que los fragmentos de hielo se arrancarían del núcleo cuando este último comience a vaporizarse. La fuerte presión interna debido a la desgasificación dominaría la cohesión gravitacional del cuerpo, de ahí la presencia de estos trozos de hielo en la atmósfera.

También lea: Océanos caídos del cielo

Sigue explicando el vínculo entre la relación D / H y la hiperactividad de los cometas. Los investigadores consideraron dos hipótesis. En el primero, los cometas hiperactivos pertenecerían a una familia de cometas formados en el borde de la nebulosa solar donde la relación D / H disminuiría con la distancia al Sol. En el segundo escenario, la sublimación normal del núcleo de un cometa implica un fraccionamiento isotópico: las moléculas que contienen deuterio tendrían más probabilidades de vaporizarse, lo que aumentaría la relación D / H en la atmósfera de estos cometas. En el caso de cometas hiperactivos, la sublimación completa de hielo directamente en la atmósfera restablecería una relación D / H más representativa de la del núcleo.

La observación de nuevos cometas activos debería permitir confirmar o refutar este último escenario. Si resulta que todos los cometas tienen un núcleo con hielo, cuya relación D / H es compatible con la de los océanos terrestres. Y, en este caso, los cometas pueden ser la fuente del agua en el planeta azul !

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