Un nou studiu dezvăluie cum au jucat cometele un rol „major” în apariția vieții pe Pământ

Ideea că, de fapt, cometele au adus apă pe Pământul timpuriu a căzut în dizgrație în ultimul deceniu, dar o nouă privire asupra datelor misiunii Rosetta a Agenției Spațiale Europene (ESA) către o cometă iconică a redeschis această posibilitate.

Apa are o compoziție chimică destul de simplă: doar trei atomi (doi de hidrogen și unul de oxigen) în fiecare moleculă. De asemenea, este una dintre cele mai abundente molecule de pe Pământ, oceanele planetei noastre fiind pline cu aproximativ un milion de trilioane de tone de lichid.

Totuși, modul în care toată această apă a ajuns pe Pământ a rămas un mister. Unii oameni de știință cred că, deși procesele geologice ale Pământului ar fi putut genera o mică parte din ea, cea mai mare parte a apei a fost probabil depusă de comete sau asteroizi prin coliziuni repetate, cataclismice.

Pentru a afla care dintre aceste două grupuri a fost responsabil, este nevoie de o semnătură chimică specială, care apare deoarece hidrogenul din apă este prezent în doi izotopi sau forme distincte.

În timp ce majoritatea atomilor de hidrogen conțin doar un singur proton în nucleul lor, o mică parte conține un neutron suplimentar. Semnătura chimică implică măsurarea cantității acestui izotop de hidrogen mai greu, numit deuteriu, în raport cu forma sa obișnuită, mai ușoară – o cantitate numită raportul deuteriu-hidrogen, sau D/H.

„D/H din apă ne spune la ce temperatură s-a format gheața și, de aici, la ce distanță s-a format cometa de Soare”, a declarat Kathleen Mandt, cercetător planetar la NASA și autor corespondent al unui nou studiu care descrie reanaliza, pentru Live Science. Cu cât valoarea D/H este mai mică, cu atât mai departe de Soare s-a născut asteroidul sau cometa.

Cometele ar fi adus apă pe Pământul timpuriu

Cercetările din ultimele decenii au arătat că raportul D/H al Pământului este similar cu cel al multor asteroizi și al câtorva comete din familia Jupiter – un grup de comete care trec pe lângă soare aproximativ la fiecare 20 de ani și ale căror traiectorii sunt modificate de gravitația lui Jupiter.

Dar valoarea D/H a cometei 67P/Churyumov-Gerasimenko, determinată într-un studiu din 2015, a pus capăt, în esență, cauzei cometelor. Media celor 150 de măsurători colectate de misiunea Rosetta a ESA în timpul întâlnirii din 2014 a navei spațiale cu 67P, valoarea D/H a fost de aproximativ trei ori mai mare decât cea a Pământului. Cercetătorii au interpretat acest lucru ca o dovadă a faptului că este foarte puțin probabil ca, de fapt, cometele să fi adus apă pe Pământ, scrie LiveScience.

Mandt a declarat că rezultatele au fost surprinzătoare, deoarece valoarea D/H a fost mult mai mare decât cea a altor comete din familia Jupiter.

Pentru a înțelege raportul D/H aparent ridicat al cometei 67P, Mandt și alți astronomi de la institute de cercetare din SUA, Franța și Elveția au decis să analizeze întregul set de date Rosetta. Folosind o tehnică statistică inovatoare dezvoltată de Jacob Lustig-Yaeger de la Johns Hopkins Applied Physics Laboratory, echipa a identificat semnalele provenite numai de la moleculele de apă care conțin deuteriu, ceea ce le-a permis să compileze aproximativ 4 000 de măsurători D/H.

Cercetătorii au constatat că valorile D/H variau foarte mult de-a lungul axei lungi a cometei, cele mai ridicate fiind în apropierea „nucleului” și scăzând de-a lungul cozii.

„Rezultatele au fost surprinzătoare”

O astfel de variație apare probabil din cauza proceselor care au loc în interiorul cometei, au scris cercetătorii în studiul lor, publicat în revista Science Advances. Pe măsură ce cometa se apropie de soare, suprafața cometei se încălzește, ceea ce eliberează gaze împreună cu particule de praf acoperite cu gheață în comă (haloul care se dezvoltă în jurul nucleului).

Studii de laborator anterioare, fără legătură între ele, au arătat că gheața care conține deuteriu tinde să se lipească de granulele de praf mai mult decât de gheața normală. Oamenii de știință și-au dat seama că astfel de granule de praf, la intrarea în comă, ar putea explica valorile ridicate ale D/H înregistrate acolo.

Cu toate acestea, cercetătorii au observat că particulele de praf aflate la aproximativ 120 de kilometri de nucleu sunt în esență uscate, ceea ce înseamnă că nu au gheață îmbogățită cu deuteriu care ar putea genera valori D/H fals ridicate. Folosind doar datele colectate la această distanță, autorii au calculat că valoarea reală D/H a cometei 67P era de doar 1,5 ori mai mare decât cea a Pământului.

Valoarea revizuită a D/H înseamnă că „toate cometele din familia Jupiter pe care am putut să le măsurăm au un D/H mai apropiat de D/H al apei de pe Pământ”, a declarat Mandt. Acest lucru implică faptul că, de fapt, cometele au jucat un rol major, și nu minor, în irigarea Pământului. În plus, a adăugat ea, o valoare D/H mai mică sugerează că 67P s-a născut mai aproape de Soare decât credeau oamenii de știință anterior.

Vă recomandăm să mai citiți și:

„Cometele întunecate” ar putea reprezenta 60% dintre obiectele cosmice din apropierea Pământului

Test de cultură generală. Ce sunt cometele?

Cometele ar fi transportat ingredientele vieții pe Europa, luna lui Jupiter

Astronomii au detectat erupția violentă a unei comete vulcanice din Sistemul Solar