ASTRONOMÍA: ¿Han traído los cometas el agua de los océanos?

Hol amigos: A VUELO DE UN QUINDE EL BLOG., El telescopio espacial infrarrojo de la ESA, Herschel, ha detectado en un cometa agua con la misma composición que la de los océanos terrestres. El hallazgo resucita la idea de que los mares de nuestro planeta podrían haber sido en el pasado gigantescos icebergs flotando en el espacio.

El cometa Hartley 2, observado con el telescopio Herschel, de la ESA.

English Version: This illustration shows the orbit of comet Hartley 2 in relation to those of the five innermost planets of the Solar System. The comet made its latest close pass of Earth on 20 October, coming to 19.45 million km. On this occasion, Herschel observed the comet. The inset on the right side shows the image obtained with Herschel’s PACS instrument. The two lines are the water data from HIFI instrument. Credits: ESA/AOES Medialab; Herschel/HssO Consortium.

El origen del agua de nuestro planeta es aún objeto de intensos debates. La Tierra se formó a temperaturas tan altas que, de haber habido agua, se habría evaporado. Y sin embargo, los dos tercios del planeta están hoy cubiertos de agua que debió llegar desde el espacio, una vez que la Tierra se hubo enfriado.
Los cometas aparecen como la fuente más probable de esa agua. Los cometas son, en realidad, gigantescos icebergs que atraviesan el espacio describiendo órbitas que se cruzan con las de los planetas, lo que hace posibles los choques. El impacto del cometa Shoemaker-Levy 9 contra Júpiter en 1994 fue un ejemplo. Además poco tiempo después de la formación del Sistema Solar había más cometas que ahora, y los choques eran probablemente mucho más frecuentes.
Hasta ahora sin embargo ninguna observación respaldaba la hipótesis de que el agua de los océanos proviene de los cometas. El dato clave para ello está en la abundancia de deuterio –una clase de hidrógeno, más pesado- presente en el agua.

English Version:The left panel shows Comet Hartley 2’s orbit. The central panel shows a larger portion of the Solar System, including the Kuiper Belt. The Kuiper Belt is one of the two main reservoirs of comets in the Solar System. Comets like Hartley 2 are believed to have formed here and to have migrated inwards. The right panel shows the Oort Cloud, the other main reservoir of comets located well beyond the outer Solar System. Credits: ESA/AOES Medialab.

Todo el deuterio y el hidrógeno presentes en el universo fueron sintetizados inmediatamente después del Big Bang, hace unos 13.700 millones de años, en un proceso en que las abundancias relativas entre ambos elementos quedaron fijadas. Pero la proporción de deuterio e hidrógeno en las moléculas de agua puede variar ; cuando se forma hielo en el espacio, la proporción deuterio /hidrógeno depende de las condiciones ambientales.
Estas variaciones permiten a los astrónomos investigar el origen del agua de la Tierra, comparando la proporción deuterio/hidrógeno del agua de los océanos con la del agua de objetos astronómicos.
En todos los cometas analizados hasta ahora el deuterio era dos veces más abundante que en el agua de la Tierra. Si estos cometas chocaron contra la Tierra, no debieron de aportar más de un pequeño porcentaje del agua de los océanos. De hecho, los astrónomos habían empezado a sospechar que el agua llegó a la Tierra procedente no de los cometas sino de los meteoritos, a pesar de que el contenido en agua de estos objetos es mucho menor.
Ahora Herschel ha analizado el cometa Hartley 2 con su instrument HIFi, el más sensible hasta ahora para detector agua en el espacio, y ha demostrado que al menos un cometa está hecho de agua como la que compone los océanos.
"La proporción deuterio/hidrógeno presente en el cometa Hartley es casi exactamente la misma que en los océanos de la Tierra", dice Paul Hartogh, del instituto Max Planck en Katlenburg-Lindau (Alemania), jefe del grupo internacional de investigadores autores del trabajo.

The Heterodyne Instrument for the Far Infrared (HIFI) is a high-resolution heterodyne spectrometer. It works by mixing the incoming signal with a stable monochromatic signal, generated by a local oscillator, and extracting the frequency difference for further processing in a spectrometer. HIFI will have seven separate local oscillators covering two bands from 480-1250 gigaHertz and 1410–1910 gigaHertz.HIFI was developed by a consortium led by SRON (Groningen, The Netherlands). Credits: ESA (image by C. Carreau) .

La razón de que este cometa sea diferente puede estar en su lugar de nacimiento. Hartley 2 se formó más allá de Plutón, en una gélida región del Sistema Solar llamada Cinturón de Kuiper.
Se cree que los demás cometas analizados hasta ahora por los astrónomos se formaron en las proximidades de Júpiter y Saturno –la gravedad de estos gigantes los colocó después en una órbita que se aleja a las afueras del Sistema Solar y luego vuelve hacia el Sol-.
Las nuevas observaciones sugieren por tanto que los océanos de la Tierra proceden, después de todo, de los cometas, pero sólo de una pequeña familia de ellos: los nacidos en el exterior del Sistema Solar. Ahí afuera, en el frío, la proporción deuterio/hidrógeno que queda registrada en las moléculas de agua podría haber sido bastante distinta de la del agua formada en el interior, más cálido, del Sistema.
Herschel tratará ahora de confirmar esta hipótesis observando más cometas.
"Herschel ha vuelto a abrir, con nuevos e importantes datos, una antigua y muy interesante discusión”, apunta Göran Pilbratt, jefe científico de Herschel, de la ESA. "Será emocionante ver adónde nos lleva este debate". ESA
Guillermo Gonzalo Sánchez Achutegui
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