El agua terrestre es diferente de la del cometa que estudia la nave ¡®Rosetta¡¯

Los cometas, objetos celestes de hielo con polvo y rocas, bien podr¨ªan haber tra¨ªdo el agua a la Tierra, o gran parte de ella, hace miles de millones de a?os. Pero la firma qu¨ªmica del H₂O captada por la nave espacial Rosetta, que acompa?a desde agosto al cometa 67P/Churyamov-Gerasimenko, muestra una notable diferencia con la del contenido de los oc¨¦anos terrestres. Adem¨¢s, al comparar estos nuevos resultados con datos previos de otros objetos de este tipo, se ve que hay una notable variedad de cometas. Los cient¨ªficos, que llevan tiempo investigando la composici¨®n del agua en cometas y asteroides para determinar cu¨¢l pudo ser el dep¨®sito original, se inclinan ahora por los segundos: los asteroides.

La clave de los nuevos resultados est¨¢ en la medida directa del hidr¨®geno y su is¨®topo deuterio realizada in situ, en la a¨²n leve envoltura gaseosa del cometa 67P/Churyamov-Gerasimenko, por el instrumento Rosina, un espectr¨®metro de masas que lleva la nave Rosetta. Kathrin Altwegg (investigadora de la Universidad de Berna) y sus colegas detallan los datos esta semana en la revista Science. Este cometa forma parte de la familia de los de J¨²piter, as¨ª denominados porque sus trayectorias est¨¢n fuertemente influidas por la gravedad del planeta gigante. La nave Rosetta, de la Agencia Europea del Espacio (ESA), lleg¨® hasta ¨¦l el pasado agosto y, desde entonces, da vueltas a su alrededor fotografi¨¢ndolo, tomando datos de su composici¨®n, estructura, evoluci¨®n, etc¨¦tera. La gran novedad de la misi¨®n consiste en el plan de que la nave acompa?e durante un a?o y medio al cometa durante su acercamiento al Sol, cuando se activa y forma el coma y la cola. El mes pasado, adem¨¢s, la Rosetta envi¨® al suelo del 67P/Churyamov-Gerasimenko el m¨®dulo de descenso Philae que, durante unas horas y antes de quedarse sin bater¨ªas, registr¨® informaci¨®n desde la superficie del cometa. Aunque se recibieron dados tomados durante casi 60 horas, tras el accidentado aterrizaje, los expertos de la misi¨®n siguen intentando determinar con precisi¨®n, d¨®nde se encuentra el Philae.

En algunas mol¨¦culas de agua, el deuterio sustituye a uno o los dos ¨¢tomos de hidr¨®geno corrientes. El deuterio es un is¨®topo del hidr¨®geno, de manera que en su n¨²cleo, adem¨¢s de un prot¨®n, hay un neutr¨®n. Como la proporci¨®n o abundancia de deuterio e hidr¨®geno corriente en el agua var¨ªa, los cient¨ªficos, analizando esta firma qu¨ªmica en diferentes objetos del Sistema Solar, pueden rastrear en distintos tipos de objetos celestes el origen de la mayor parte del agua oce¨¢nica terrestre.

Los datos tomados por el Rosina muestran que la proporci¨®n deuterio/hidr¨®geno en la envoltura gaseosa del 67P/Churyamov-Gerasimenko es tres veces m¨¢s alta que en el agua de la Tierra y muy superior a la de otros cometas similares.

Si los cometas son bolas de hielo sucio, los asteroides son rocas del Sistema Solar

¡°El origen del agua y de complejos org¨¢nicos en la Tierra y otros planetas del tipo terrestre se ha venido discutiendo desde hace muchos tiempo sin haberse alcanzado un consenso¡±, explican Altwegg y sus colegas en Science. ¡°Datos anteriores y nuestro nuevo descubrimiento sugieren que hay un rango amplio de proporciones de deuterio/hidr¨®geno en el agua de la familia de objetos de J¨²piter y descartan la idea de que estos dep¨®sitos sean de agua como la de la Tierra¡±.

Se hab¨ªan realizado ya medidas de la proporci¨®n deuterio/hidr¨®geno de una docena de cometas, recuerdan los investigadores. ¡°Pero solo una se realiz¨® in situ, en el coma del cometa Halley mediante los espectr¨®metros de masas de la nave espacial Giotto, de la ESA [que atraves¨® el coma, en 1986, acerc¨¢ndose hasta unos 600 kil¨®metros del n¨²cleo]¡±, a?aden. Otras naves espaciales han pasado m¨¢s o menos cerca de cometas tomando datos: en total, se han visitado as¨ª cinco de estos objetos con cuyos datos se comparan ahora los resultados de la Rosetta. ¡°A partir de las medidas realizadas con Rosina en el cometa 67P/Churyamov-Gerasimenko, concluimos que los valores de la proporci¨®n deuterio/hidr¨®geno en los cometas de la familia de J¨²piter pueden ser muy heterog¨¦neos, posiblemente reflejando as¨ª los diversos or¨ªgenes que tienen¡±, concluyen Altwegg y sus colegas. ¡°Si es as¨ª, los nuevos datos sustentan los modelos que defienden un origen en los asteroides m¨¢s que cometario de los oc¨¦anos y, por extensi¨®n, de la atm¨®sfera terrestre¡±, a?aden.

Si los cometas son bolas de hielo sucio, los asteroides son rocas del Sistema Solar de tama?os que var¨ªan entre un metro y algunos centenares de kil¨®metros de di¨¢metro, explica la ESA. ¡°Una de las mayores diferencias es que los asteroides normalmente no contienen vol¨¢tiles, es decir, sustancias que se subliman (pasando directamente de estado s¨®lido a gaseoso al calentarse). De manera que los asteroides no desarrollan una cola o un coma cuando se aceran al Sol¡±, a?aden los expertos de la agencia espacial. Pero se han descubierto algunos que se comportan como cometas formando una cola de polvo. Adem¨¢s, algunos de estos objetos son cometas muertos, que han perdido sus vol¨¢tiles tras aproximarse varias veces al Sol. El 67P/Churyamov-Gerasimenko se ha detectado vapor de agua, mon¨®xido de carbono, di¨®xido de carbono, amoniaco, metano, metanol, sodio y magnesio.

En cuanto a las diferentes proporciones deuterio/hidr¨®geno medidas en diferentes cometas, los investigadores sugieren en Science que esto puede reflejar diferentes or¨ªgenes de estos cuerpos a distintas distancias del Sol, como el cintur¨®n de Kuiper, cerca de Plut¨®n, o la mucho m¨¢s lejana nube de Oort.

¡°Los asteroides hoy tienen muy poca agua, est¨¢ claro. Pero probablemente no fue siempre as¨ª¡±, explic¨® ayer Altwegg en una conferencia de prensa telef¨®nica. ¡°El bombardeo intenso [en el Sistema Solar] fue hace unos 3.800 millones de a?os y en aquel tiempo los asteroides bien pudieron tener mucha m¨¢s agua que hoy. Han vivido en las proximidades del Sol durante 4.600 millones de a?os, as¨ª que, sin duda, han perdido agua, pero pudieron tener mucha m¨¢s de la que tienen ahora¡±.