Contradizendo os resultados de vários estudos recentes, as novas descobertas reabrem o caso de que cometas da família de Júpiter, como o 67P/Churyumov-Gerasimenko, poderiam ter ajudado a fornecer água à Terra.
Este mosaico de quatro imagens em cores falsas compreende imagens tiradas a uma distância de 28,7 km do centro do cometa 67P/Churyumov-Gerasimenko em 3 de fevereiro de 2015. O mosaico mede 4,2 x 4,6 km. Crédito da imagem: ESA/Rosetta/NAVCAM/CC BY-SA IGO 3.0.
A água foi essencial para a formação e o florescimento da vida na Terra e continua a ser fundamental para a vida na Terra hoje.
Embora provavelmente existisse alguma água no gás e na poeira a partir dos quais o nosso planeta se materializou há cerca de 4,6 mil milhões de anos, grande parte da água teria vaporizado porque a Terra se formou perto do calor intenso do Sol.
Como a Terra finalmente se tornou rica em água líquida continua sendo uma fonte de debate para os cientistas.
A pesquisa mostrou que parte da água da Terra se originou através do vapor exalado por vulcões; esse vapor condensou-se e choveu sobre os oceanos.
Mas os cientistas encontraram evidências de que uma parte substancial dos nossos oceanos provém do gelo e dos minerais de asteróides, e possivelmente de cometas, que colidiram com a Terra.
Uma onda de colisões de cometas e asteróides com os planetas interiores do Sistema Solar, há 4 mil milhões de anos, teria tornado isto possível.
Embora o caso que liga a água dos asteróides à da Terra seja forte, o papel dos cometas tem intrigado os cientistas.
Várias medições de cometas da família de Júpiter mostraram uma forte ligação entre a sua água e a da Terra.
Esta ligação foi baseada numa assinatura molecular chave que os cientistas usam para rastrear a origem da água em todo o Sistema Solar.
Esta assinatura é a proporção entre deutério (D) e hidrogênio regular (H) na água de qualquer objeto, e dá aos cientistas pistas sobre onde esse objeto se formou.
Quando comparada com a água da Terra, esta proporção de hidrogénio em cometas e asteróides pode revelar se existe uma ligação.
Como é mais provável que a água com deutério se forme em ambientes frios, há uma concentração maior do isótopo em objetos que se formaram longe do Sol, como os cometas, do que em objetos que se formaram perto do Sol, como os asteróides.
Medições nas últimas décadas de deutério no vapor de água de vários outros cometas da família de Júpiter mostraram níveis semelhantes aos da água da Terra.
“Estava realmente começando a parecer que esses cometas desempenhavam um papel importante no fornecimento de água para a Terra”, disse Dr. Kathleen Mandtum cientista planetário do Goddard Space Flight Center da NASA.
Mas em 2014, a missão Rosetta da ESA para 67P/Churyumov-Gerasimenko desafiou a ideia de que os cometas da família de Júpiter ajudaram a encher o reservatório de água da Terra.
Os cientistas que analisaram as medições de água da Rosetta encontraram a maior concentração de deutério de qualquer cometa, e cerca de três vezes mais deutério do que existe nos oceanos da Terra, que têm cerca de 1 átomo de deutério para cada 6.420 átomos de hidrogénio.
“Foi uma grande surpresa e nos fez repensar tudo”, disse Mandt.
Os autores decidiram usar uma técnica avançada de computação estatística para automatizar o laborioso processo de isolamento de água rica em deutério em mais de 16.000 medições da Rosetta.
A Rosetta fez estas medições no coma de gás e poeira que rodeia 67P/Churyumov-Gerasimenko.
Dr. Mandt e colegas foram os primeiros a analisar todas as medições de água da missão europeia abrangendo toda a missão.
Os investigadores queriam compreender quais os processos físicos que causavam a variabilidade nas proporções de isótopos de hidrogénio medidas nos cometas.
Estudos de laboratório e observações de cometas mostraram que a poeira cometária pode afetar as leituras da proporção de hidrogénio que os cientistas detectam no vapor do cometa, o que pode mudar a nossa compreensão de onde vem a água do cometa e como ela se compara à água da Terra.
“Então, eu estava curioso para saber se poderíamos encontrar evidências de que isso aconteceu em 67P/Churyumov-Gerasimenko”, disse o Dr.
“E este é apenas um daqueles casos muito raros em que você propõe uma hipótese e realmente descobre que ela está acontecendo.”
Na verdade, os cientistas encontraram uma ligação clara entre as medições de deutério na cabeleira 67P/Churyumov-Gerasimenko e a quantidade de poeira em torno da sonda Rosetta, mostrando que as medições feitas perto da sonda em algumas partes da cabeleira podem não ser representativas da realidade. composição do corpo de um cometa.
À medida que um cometa se move na sua órbita mais perto do Sol, a sua superfície aquece, provocando a libertação de gás da superfície, incluindo poeira com pedaços de água gelada.
A água com deutério adere aos grãos de pó mais facilmente do que a água normal, sugerem pesquisas.
Quando o gelo destes grãos de poeira é libertado para a coma, este efeito pode fazer com que o cometa pareça ter mais deutério do que realmente tem.
Os autores relataram que quando a poeira chega à parte externa da cabeleira, a pelo menos 120 quilômetros do corpo do cometa, ela já está seca.
Sem a água rica em deutério, uma espaçonave pode medir com precisão a quantidade de deutério proveniente do corpo do cometa.
“Esta descoberta tem grandes implicações não só para a compreensão do papel dos cometas no fornecimento de água à Terra, mas também para a compreensão das observações de cometas que fornecem informações sobre a formação do Sistema Solar inicial”, afirmaram.
“Isto significa que há uma grande oportunidade de revisitar as nossas observações passadas e preparar-nos para as futuras, para que possamos contabilizar melhor os efeitos da poeira.”
O estudar foi publicado na revista Avanços da Ciência.
_____
Kathleen E. Mandt e outros. 2024. Um D/H quase terrestre para o cometa 67P/Churyumov-Gerasimenko. Avanços da Ciência 10 (46); dois: 10.1126/sciadv.adp2191
