Es bien sabido que la Tierra es única entre los planetas rocosos de nuestro sistema solar debido a sus vastos océanos de agua líquida en su superficie.
Cómo exactamente toda esta agua llegó a la Tierra es más un misterio, aunque los científicos descartaron recientemente meteoritos derretidos como fuente.
Ahora, los datos del telescopio James Webb de la NASA revelan por primera vez que el vapor de agua está presente alrededor de un cometa en el cinturón principal de nuestro sistema solar: el anillo rocoso ubicado entre las órbitas de Marte y Júpiter.
El cometa, llamado 238P/Read, tiene una nube de vapor de agua que lo rodea conocida como ‘coma’, como resultado del derretimiento del hielo a medida que se acerca al sol en su órbita.
La presencia de agua en un cometa tan cerca de la Tierra no tiene precedentes y apoya la teoría de que el agua fue transportada a la Tierra por los cometas al principio de la historia de nuestro planeta.
Los astrónomos han confirmado gas, específicamente vapor de agua, alrededor de un cometa en el cinturón principal de asteroides por primera vez. La impresión de este artista del cometa, llamado Comet 238P/Read, lo muestra sublimando: su hielo de agua se evapora a medida que su órbita se acerca al sol. Esta sublimación es lo que distingue a los cometas de los asteroides, creando su distintiva cola y halo brumoso o coma.
238P/Read se encuentra en el cinturón de asteroides, la región en forma de anillo del Sistema Solar, ubicada entre las órbitas de Júpiter y Marte. Esto es inusual, ya que la mayoría orbita en el Cinturón de Kuiper e incluso en la más distante Nube de Oort.
El descubrimiento ha sido detallado en un nuevo estudio dirigido por investigadores de la NASA y la Universidad de Maryland, publicado en la revista Naturaleza.
El estudio confirma la presencia de vapor de agua alrededor de un cometa en el cinturón principal por primera vez y sugiere que debe existir hielo de agua en el interior de 238P/Read, que se vaporiza a medida que se precipita por el espacio.
«Nuestro mundo empapado de agua, repleto de vida y único en el universo hasta donde sabemos, es algo así como un misterio; no estamos seguros de cómo llegó toda esta agua hasta aquí», dijo la autora Stefanie Milam del Centro de Vuelos Espaciales Goddard de la NASA. .
«Comprender la historia de la distribución del agua en el sistema solar nos ayudará a comprender otros sistemas planetarios y si podrían estar en camino de albergar un planeta similar a la Tierra».
Los cometas están formados por hielo, polvo y material rocoso, y son diferentes de los asteroides, que están formados por metales y material rocoso.
Cuando un cometa se acerca al sol, su contenido de hielo y polvo comienza a vaporizarse (lo que se conoce como sublimación), lo que le da una cola distintiva y un halo borroso o nublado, conocido como coma.
Los asteroides, por su parte, no hacen esto debido a su falta de hielo.
Los investigadores estudiaron los datos del instrumento NIRSpec (Near-Infrared Spectrograph) de Webb, que puede medir el espectro infrarrojo cercano de más de 100 objetos a la vez.
Los resultados de 238P/Read mostraron ‘un pico distinto’ en la región del espectro asociado con el agua, lo que indica que está presente alrededor del cometa.
Este gráfico muestra nuevas observaciones de 238P/Read por James Webb y observaciones de un cometa de la familia de Júpiter, 103P/Hartley 2, por la misión Deep Impact de la NASA en 2010. Ambos muestran un pico distinto en la región del espectro asociado con el agua. Es la primera vez que se confirma un gas en un cometa del cinturón principal. Sin embargo, a diferencia de 103P/Hartley 2, el cometa 238P/Read no mostró una protuberancia que indicara la presencia de CO2.
Esta imagen del cometa 238P/Read fue capturada por el instrumento NIRCam (cámara de infrarrojo cercano) en el telescopio espacial James Webb de la NASA el 8 de septiembre de 2022. Muestra el halo brumoso, llamado coma, y la cola que son característicos de los cometas, pero no asteroides
Si bien las observaciones «muestran claramente» que el cometa del cinturón principal tiene una coma de vapor de agua, no tiene dióxido de carbono (CO2) detectable, dice el equipo.
Este es un hallazgo inusual, ya que el CO2 normalmente constituye una décima parte del material volátil en un cometa que puede vaporizarse fácilmente por el calor del sol.
Las posibles explicaciones de esto son que el cometa tenía CO2 cuando se formó, pero se perdió debido a las temperaturas cálidas, o que se formó en una zona cálida del sistema solar donde no había CO2 disponible.
Los cometas se originan principalmente en dos regiones: el Cinturón de Kuiper y la Nube de Oort, que se extienden mucho más allá del cinturón principal, más allá de la órbita de Neptuno.
El cinturón de Kuiper está a 30 unidades astronómicas (AU) de aproximadamente 50 AU del sol, mientras que la nube de Oort está mucho más lejos, entre aproximadamente 2000 y 100 000 AU.
Una AU, una unidad de longitud igual a la distancia promedio entre la Tierra y el sol, son 93 millones de millas, por lo que estas son distancias realmente grandes.
En algún momento, una estrella que pasó cerca del sistema solar pudo haber perturbado los movimientos de los cometas en la Nube de Oort, enviándolos al sistema solar.
Cometas en el cinturón principal de asteroides una clasificación bastante nueva, con el primer cometa del cinturón principal descubierto en 1996.
Antes de eso, se entendía que los cometas solo residían en el Cinturón de Kuiper y la Nube de Oort, pero el hecho de que los cometas llegaran más lejos en el sistema solar hacia la Tierra refuerza cualquier teoría basada en cometas sobre por qué existen nuestros océanos.
Los científicos han especulado durante mucho tiempo que el hielo de agua podría conservarse en el cinturón de asteroides más cálido, dentro de la órbita de Júpiter, pero la prueba definitiva era difícil de alcanzar, hasta Webb.
«En el pasado, hemos visto objetos en el cinturón principal con todas las características de los cometas», dijo Michael Kelley de la Universidad de Maryland, autor principal del estudio.
«Pero solo con estos datos espectrales precisos de Webb podemos decir que sí, definitivamente es hielo de agua lo que está creando ese efecto».
El Telescopio Espacial James Webb (representado aquí en el espacio) ve el universo en una luz que es invisible para los ojos humanos.
Las teorías han sugerido durante mucho tiempo que el agua llegó a la Tierra desde el Sistema Solar exterior más adelante en su historia, posiblemente a través de cometas.
Investigaciones más recientes indican que el hidrógeno dentro de la Tierra desempeñó un papel en la formación de los océanos.
Sin embargo, estas dos teorías no son mutuamente excluyentes y una combinación de ambas podría explicar por qué gran parte de la superficie de la Tierra, el 71 por ciento, es agua.
«La Tierra se formó hace 4.600 millones de años, y la superficie estaba bastante caliente, demasiado caliente para los océanos de agua», dijo a MailOnline el autor del estudio, Michael SP Kelley, de la Universidad de Maryland.
Los océanos se formaron después de que la superficie se enfriara y en unos pocos cientos de millones de años.
‘Una gran pregunta para la ciencia planetaria ha sido ¿de dónde vino esa agua? ¿Fue del interior de la Tierra y de la actividad volcánica, o fue llevado a la superficie por impactos de cometas y asteroides?
‘Como astrónomo, estoy trabajando para medir el contenido de agua de los cometas y asteroides tal como existen hoy, 4.600 millones de años después de la formación de nuestro sistema solar.
«Entonces podemos trabajar hacia atrás para estimar cuánto podrían haber entregado estos pequeños objetos a la Tierra».
