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Vinieron del espacio y llenaron los océanos
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Un cometa destrozado cerca del Sol ha hecho resurgir la teoría de que el impacto de cometas pudo dar lugar al agua de los océanos terrestres. Las observaciones que la NASA ha realizado del cometa C/ 1999 S4 LINEAR también proporcionan datos sobre cómo los impactos pudieron propiciar el desarrollo de moléculas orgánicas, que fueron el origen de la vida en la Tierra.
Andrea Clavería / Divulga
LINEAR fue el primer cometa encontrado con una composición química igual a la composición isotópica del agua que en la actualidad llena los océanos terrestres. "La idea de que los cometas trajeron la vida a la Tierra ha sido debatida con vehemencia, pero es la primera vez que hemos encontrado la composición buscada en un cometa", explica Michael Mumma, de la NASA. Su estudio fue publicado el 18 de mayo en Science.
El mismo número de Science también anunciaba cómo cometas de este tipo transportan agua. LINEAR, con un núcleo de entre 750 y 1.000 metros de diámetro, transportó alrededor de 3,3 billones de kilogramos de agua, de acuerdo con los astrónomos, que usando el instrumento 'Solar Wind Anistropies' de la nave Solar and Heliospheric Observatory, observaron como el vapor de agua se liberaba del cometa fragmentado.
Usando telescopios de infrarrojos, Mumma y su equipo de astrónomos estudiaron el cometa LINEAR antes de que se deshiciera el pasado julio, y creen que su inusual química señalaba un origen cerca de la órbita de Júpiter. Los cometas que proceden de esta área suelen llevar agua en la misma composición que la de los océanos de la Tierra.
Las moléculas eran idénticas, dos átomos de hidrógeno unidos a uno de oxígeno. El hidrógeno puede ser de diferentes tipos (isótopos) que se comportan igual en las composiciones químicas, pero que son más pesados dependiendo de los componentes de sus núcleos (uno o más neutrones). Uno de estos tipos de átomos de hidrógeno es el deuterio, cuyo núcleo tiene un protón y un electrón.
Basados en experimentos con reacciones químicas de gas a temperaturas muy bajas, los científicos creen que el hielo que llevan los cometas que se formaron lejos del Sol (cerca de la órbita de Neptuno, por ejemplo) tendrían mayor cantidad de deuterio de hidrógeno que la que se encuentra en el agua terrestre.
Los investigadores creen, tras las recientes observaciones de los cometas Halley, Hyakutake, y Hale-Bopp, que estos cometas se formaron más lejos del Sol que el LINEAR. Señalar el origen de estos cometas es extraordinario, pero esto no apoya el origen cometario del agua en la Tierra.
Sin embargo, la composición química del LINEAR indicaba que se había formado en regiones templadas más cercanas al Sol. Por ejemplo, tenía menos monóxido de carbono (CO), metano (Ch4), etano (C2H6), y acetileno (C2H2) que los cometas antes citados como el Halley. Esas moléculas orgánicas volátiles se congelan en temperaturas extremadamente frías, lo que demuestra que el LINEAR se formó en un lugar demasiado templado para incorporar una gran cantidad de esas moléculas congeladas.
Por otro lado, los mismos experimentos con bajas temperaturas que predijeron con éxito la correcta proporción entre deuterio e hidrógeno en el origen remoto de los cometas, predicen que un cometa formado en la templada región de la órbita de Júpiter podría tener la misma proporción de deuterio e hidrógeno que el agua de la Tierra. LINEAR se rompió antes de confirmarse esta teoría, pero su baja cantidad de moléculas orgánicas volátiles ofrece un sólido indicio de que llevaba el mismo tipo de agua que la que compone los mares de la Tierra.
Se cree que el LINEAR llegó de la nube Oort, una enorme y helada zona de cometas alejada del Sistema Solar, a billones de kilómetros del Sol.
De acuerdo con las teorías de la formación del Sistema Solar, los cometas se formaron a partir de gas y nubes de polvo, tal y como lo hicieron los planetas y el Sol. Se acumularon en las regiones más frías, donde en la actualidad se encuentran los grandes planetas de gas, Júpiter y Neptuno. La gravedad de estos planetas gigantes expulsó a los cometas fuera del Sistema Solar, al espacio interestelar o a la región de la nube Oort. Ocasionalmente, la nube Oort sufre perturbaciones, probablemente por la gravedad de una estrella cuando muere, haciendo volver a algunos cometas al Sistema Solar.
La cantidad de moléculas diferentes que llevan los hielos de los cometas depende de la temperatura, lo que supone que su composición química revela la región de gigantes concentraciones de gas de donde proceden (donde se formaron).
Como corresponde al mayor planeta del Sistema Solar, la gravedad de Júpiter fue tan poderosa que empujó más cometas cerca del espacio interestelar, mientras la menor gravedad de las concentraciones de gas más pequeñas atrajo a estos cometas hacia ellas, llegando finalmente a la gran región de la nube Oort.
Para los expertos, es raro encontrar cometas que se formaron cerca de Júpiter. Pero pudo haber muchos más durante la formación del Sistema Solar, ya que la región que abarca la órbita de Júpiter tenía una mayor cantidad de mezcla de gas y polvo característica del periodo pre-planetario. Por lo tanto, los científicos suponen que en la Tierra primitiva pudieron caer más cometas formados cerca de la región de Júpiter que otros formados en otros lugares.
Vida interior
Dado que la región de Júpiter estaba más cerca del Sol que las de otros grandes planetas, recibió más luz y calor y se produjeron más reacciones de gas. Así, grandes cantidades de complejas moléculas orgánicas se terminaron de desarrollar en los cometas. Además, el poder de la gravedad de Júpiter mantuvo constantes colisiones entre cometas cercanos, evitando que crecieran mucho. Ambos factores pudieron impulsar el origen y desarrollo de la vida en la Tierra.
"Es como la punta de un témpano", dice Mumma. "Los pequeños cometas de la región de Júpiter impactaron en la Tierra de forma relativamente suave y liberaron sus moléculas orgánicas. Además, estos cometas pudieron traer una parte de vida ya desarrollada en forma de moléculas orgánicas complejas. Lo que significa que la vida en la Tierra no empezó exactamente de cero. En lugar de eso, pudo llegar desde el espacio".
Para las observaciones, el equipo de Michael Mumma usó los instrumentos de sensibilidad infrarroja de los telescopios del W.M. Keck Observatory y la red de telescopios de infrarrojos de la NASA, ambos en Mauna Kea, en Hawai.
El calor y la luz del Sol provocaron la evaporación en el espacio del material que procedía del LINEAR y la formación de una nube de gas alrededor del cometa cuando entró en el Sistema Solar. Las moléculas cargadas con la energía solar de la nube de gas rodearon el LINEAR, permitiendo al equipo de investigadores identificar la química de los cometas por el tipo de luz infrarroja que emitían, dependiendo de sus variados compuestos moleculares. El cometa LINEAR fue bautizado como el programa del observatorio que lo vio por primera vez, el Lincoln Near Earth Asteroid Research (LINEAR) program.
Más información en:
http://www.gsfc.nasa.gov/GSFC/SpaceSci/origins/linearwater/linearwater.htm
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