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 podrían haber traído el agua a la Tierra, o gran parte de ella, hace miles de millones de años. Pero la firma química del H₂O captada por la nave espacial Rosetta, que acompaña desde agosto al cometa 67P/Churyamov-Gerasimenko, muestra una notable diferencia con la del contenido de los océanos terrestres. Además, al comparar estos nuevos resultados con datos previos de otros objetos de este tipo, se ve que hay una notable variedad de cometas. Los científicos, que llevan tiempo investigando la composición del agua en cometas y asteroides para determinar cuál pudo ser el depósito original, se inclinan ahora por los segundos: los asteroides.

La clave de los nuevos resultados está en la medida directa del hidrógeno y su isótopo deuterio realizada in situ, en la aún leve envoltura gaseosa del cometa 67P/Churyamov-Gerasimenko, por el instrumento Rosina, un espectrómetro 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 Júpiter, así denominados porque sus trayectorias están fuertemente influidas por la gravedad del planeta gigante. La nave Rosetta, de la Agencia Europea del Espacio (ESA), llegó hasta él el pasado agosto y, desde entonces, da vueltas a su alrededor fotografiándolo, tomando datos de su composición, estructura, evolución, etcétera. La gran novedad de la misión consiste en el plan de que la nave acompañe durante un año y medio al cometa durante su acercamiento al Sol, cuando se activa y forma el coma y la cola. El mes pasado, además, la Rosetta envió al suelo del 67P/Churyamov-Gerasimenko el módulo de descenso Philae que, durante unas horas y antes de quedarse sin baterías, registró información desde la superficie del cometa. Aunque se recibieron dados tomados durante casi 60 horas, tras el accidentado aterrizaje, los expertos de la misión siguen intentando determinar con precisión, dónde se encuentra el Philae.

En algunas moléculas de agua, el deuterio sustituye a uno o los dos átomos de hidrógeno corrientes. El deuterio es un isótopo del hidrógeno, de manera que en su núcleo, además de un protón, hay un neutrón. Como la proporción o abundancia de deuterio e hidrógeno corriente en el agua varía, los científicos, analizando esta firma química en diferentes objetos del Sistema Solar, pueden rastrear en distintos tipos de objetos celestes el origen de la mayor parte del agua oceánica terrestre.

Los datos tomados por el Rosina muestran que la proporción deuterio/hidrógeno en la envoltura gaseosa del 67P/Churyamov-Gerasimenko es tres veces más 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 orgánicos 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/hidrógeno en el agua de la familia de objetos de Júpiter y descartan la idea de que estos depósitos sean de agua como la de la Tierra”.

Se habían realizado ya medidas de la proporción deuterio/hidrógeno de una docena de cometas, recuerdan los investigadores. “Pero solo una se realizó in situ, en el coma del cometa Halley mediante los espectrómetros de masas de la nave espacial Giotto, de la ESA [que atravesó el coma, en 1986, acercándose hasta unos 600 kilómetros del núcleo]”, añaden. Otras naves espaciales han pasado más o menos cerca de cometas tomando datos: en total, se han visitado así 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 proporción deuterio/hidrógeno en los cometas de la familia de Júpiter pueden ser muy heterogéneos, posiblemente reflejando así los diversos orígenes que tienen”, concluyen Altwegg y sus colegas. “Si es así, los nuevos datos sustentan los modelos que defienden un origen en los asteroides más que cometario de los océanos y, por extensión, de la atmósfera terrestre”, añaden.

Si los cometas son bolas de hielo sucio, los asteroides son rocas del Sistema Solar de tamaños que varían entre un metro y algunos centenares de kilómetros de diámetro, explica la ESA. “Una de las mayores diferencias es que los asteroides normalmente no contienen volátiles, es decir, sustancias que se subliman (pasando directamente de estado sólido a gaseoso al calentarse). De manera que los asteroides no desarrollan una cola o un coma cuando se aceran al Sol”, añaden los expertos de la agencia espacial. Pero se han descubierto algunos que se comportan como cometas formando una cola de polvo. Además, algunos de estos objetos son cometas muertos, que han perdido sus volátiles tras aproximarse varias veces al Sol. El 67P/Churyamov-Gerasimenko se ha detectado vapor de agua, monóxido de carbono, dióxido de carbono, amoniaco, metano, metanol, sodio y magnesio.

En cuanto a las diferentes proporciones deuterio/hidrógeno medidas en diferentes cometas, los investigadores sugieren en Science que esto puede reflejar diferentes orígenes de estos cuerpos a distintas distancias del Sol, como el cinturón de Kuiper, cerca de Plutón, o la mucho más lejana nube de Oort.

“Los asteroides hoy tienen muy poca agua, está claro. Pero probablemente no fue siempre así”, explicó ayer Altwegg en una conferencia de prensa telefónica. “El bombardeo intenso [en el Sistema Solar] fue hace unos 3.800 millones de años y en aquel tiempo los asteroides bien pudieron tener mucha más agua que hoy. Han vivido en las proximidades del Sol durante 4.600 millones de años, así que, sin duda, han perdido agua, pero pudieron tener mucha más de la que tienen ahora”.