El año pasado el cometa
C/1999 S4 (más conocido como «Cometa
LINEAR«) sorprendió a los astrónomos al
romperse en pedazos cuando pasaba cerca del Sol. Ahora el fenecido
cometa los ha vuelto a sorprender: Nuevas
investigaciones basadas en datos obtenidos en esa oportunidad,
muestran que lo más probable es que el Cometa LINEAR estaba
hecho de agua, con la misma composición isotópica
que el agua que encontramos en la Tierra. El descubrimiento respalda
la controvertida idea, que los impactos cometarios ocurridos
hace miles de millones de años atrás, podrían
haber traído la mayor parte del agua de los océanos
terrestres.
Arriba: Un equipo de astrónomos dirigidos por
Hal Weaver utilizó el Telescopio Espacial Hubble para
captar esta imagen del Cometa LINEAR rompiéndose en pedazos,
en agosto del 2000. [más
información]
«La idea de que los cometas sembraron
en la Tierra agua y moléculas de componentes esenciales
para la vida, es hoy debatida calurosamente, y por primera vez,
hemos visto un cometa que tiene la composición adecuada
para hacer este trabajo,» dijo Michael Mumma del Centro
Goddard de Vuelos Espaciales de la NASA. Mumma, es el autor principal
de un artículo con los resultados de esta investigación
aparecido en el número del 18 de mayo, de la revista Science.
Una comunicación separada, aparecida en el mismo número
de Science describe cómo los científicos,
utilizando un instrumento a bordo del Observatorio Heliosférico
Solar (SOHO) observaron una
nube de hidrógeno (el subproducto de la disociación
del vapor de agua) que ondulaba en el espacio a medida que el
hielo del Cometa LINEAR se evaporaba al calor del Sol. Este grupo
estimó que el cometa contenía en su núcleo
cerca de 3 mil trescientos millones de kilogramos de agua, suficiente
para hacer un pequeño lago.
El Cometa LINEAR tenía mucha agua, pero, ¿era
el mismo tipo de agua que se encuentra aquí en la Tierra?
Ambos, los cometas y la Tierra contienen una pequeña
cantidad de la llamada «agua pesada», compuesta por
partes iguales de hidrógeno, oxígeno y deuterio.
(El deuterio es un isótopo del hidrógeno, con un
neutrón extra en su núcleo.) La fórmula
química del agua pesada es HDO; mientras que la del agua
es H2O.
Existe una creciente evidencia que los cometas nacidos en
las regiones más lejanas del Sistema Solar (cerca de la
órbita de Neptuno, por ejemplo) contienen hielos relativamente
ricos en agua pesada — de hecho, demasiado rica. Estos cometas
no tienen la proporción isotópica del agua de los
océanos de la Tierra.
Sin embargo, el Cometa LINEAR aparentemente se formó
en una zona del Sistema Solar donde el agua es más parecida
a la de la Tierra. Utilizando telescopios en el Observatorio
W. M. Keck y en las Instalaciones del Telescopio Infrarrojo de
la NASA, Mumma y sus colegas estudiaron la química del
cometa y concluyeron que debió de haberse formado cerca
de la órbita de Júpiter.
La
química, les dice a los astrónomos donde puede
haberse formado un cometa, de la siguiente forma: ciertas moléculas
como el monóxido de carbono (CO), el metano (CH4), el
etano (C2H6), y el acetileno (C2H2) son «volátiles.»
Se congelan sólo a temperaturas extremadamente bajas.
Los cometas que se formaron en las regiones exteriores del Sistema
Solar (donde hace mucho, pero mucho frío) incluirían
estas moléculas heladas en sus núcleos de hielo.
Mientras que los cometas que se formaron más cerca del
Sol (donde estas sustancias permanecen en forma gaseosa) contendrían
menos volátiles.
Izquierda: El experimento Solar Wind ANisotropies
(SWAN) [Anisotropías del Viento Solar] a bordo del Observatorio
Heliosférico Solar – SOHO detectó una nube de hidrógeno
remolineando alrededor del Cometa LINEAR – un subproducto del
agua cometaria descompuesta por la radiación solar en
O y H. [más
información (en inglés)]
De acuerdo a algunos experimentos de laboratorio, un cometa
formado hace miles de millones atrás en las vecindades
de Júpiter contendría aproximadamente la misma
fracción de agua pesada que los actuales océanos
de la Tierra. Desafortunadamente, el Cometa LINEAR se despedazó
antes que esto pudiese ser confirmado directamente, pero su baja
concentración de moléculas orgánicas volátiles,
es un fuerte indicio que llevaba el mismo tipo de agua, que la
que llena los mares terrestres.
Los cometas nacidos cerca de Júpiter son hoy día
escasos, debido a que la gravedad del planeta gigante los lanzó
hacia el espacio interestelar (y hacia el interior del Sistema
Solar, donde estamos nosotros), hace mucho tiempo. Sin embargo,
habrían sido muy numerosos en los tiempos de la formación
del Sistema Solar. Los astrónomos piensan que la Tierra
primordial habría interceptado más cometas provenientes
de la «zona de Júpiter» (que es comparativamente
pobre en agua pesada) que aquellos que se formaron entre los
planetas exteriores (una zona rica en agua pesada).
La
«zona de Júpiter» recibía más
luz y era más cálida que el Sistema Solar exterior
(aunque lo suficientemente fría como para que allí
se condensaran muchos elementos volátiles). Como resultado,
en el gas cerca de Júpiter ocurrieron más reacciones
y quedaron disponibles una mayor cantidad de variadas clases
de moléculas orgánicas complejas que se incorporaron
en los cometas. Además, la poderosa gravedad de Júpiter
mantuvo altas las velocidades de colisiones entre los cometas
cercanos, impidiendo que crecieran mucho. Ambos factores pueden
haber dado un impulso a la vida en la Tierra.
Derecha: Los cometas nacidos cerca de Júpiter pueden
que hayan contenido el tipo de agua correcto para explicar los
océanos de la Tierra.
«Es como ser golpeado por una bola de nieve en lugar
de un iceberg,» dijo Mumma. «Los cometas más
pequeños, provenientes de la región de Júpiter,
impactaron la Tierra de forma relativamente suave, rompiéndose
en las capas altas de la atmósfera y dejando caer la mayor
parte de sus moléculas orgánica intactas. Tales
cometas habrían tenido una mayor proporción de
los materiales básicos para comenzar la vida: Las moléculas
orgánicas complejas. Esto quiere decir que la vida no
comenzó completamente de cero. Llegó del espacio
como un kit para armar.»
Nota del Editor: En 1999 el cosmoquímico Geoff
Blake y sus colegas del Caltech demostraron que el Cometa Hale-Bopp
contenía demasiada
agua pesada y no se parecía a los océanos de
la Tierra. Este descubrimiento generó publicitados informes
que sostenían que los cometas no podían ser la
fuente del agua terrestre. Ahora el Cometa LINEAR ha demostrado
que, después de todo, los océanos de la Tierra
pueden haber granizado con los cometas. ¿Pero es así?
Los cometas no son el único candidato como fuente del
agua para la Tierra. Nuestros océanos podrían haber sido
traídos por asteroides (otra idea controvertida) o
tal vez su origen está en agua que quedó atrapada
en el cuerpo de la Tierra, a medida que se formaba y que posteriormente
fue liberada a la superficie por
emisiones gaseosas volcánicas (como muchos de nosotros
lo aprendimos en el colegio). ¡O todas las opciones arriba
mencionadas! El origen de los océanos de la Tierra es
todavía un misterio, y tema para continuas investigaciones.
Vínculos en la Web, en inglés |
La
AL ROMPERSE, EL COMETA LINEAR
PARIENTES DE UN COMETA MORIBUNDO |