Cometas similares al Halley podrían haber sembrado agua en la Tierra

Los cometas son como los sitios arqueológicos del sistema solar. Se formaron en las primeras etapas, y su composición nos ayuda a comprender cómo era el área alrededor del Sol primitivo, posiblemente incluso antes de la formación de los planetas. Un nuevo artículo de investigadores de diversas instituciones estadounidenses y europeas utilizó el Atacama Large Millimeter Array (ALMA) para capturar imágenes espectrales espaciales detalladas del cometa 12P/Pons-Brooks, muy similar al famoso cometa Halley, y que podría contener pistas sobre el origen del agua en la Tierra.

Puede que no sea obvio a simple vista, pero existen tres tipos de agua en el océano terrestre. El H₂O, lo que consideramos agua normal, es el más común, pero existe otro tipo menos común, conocido como agua semipesada. El agua semipesada reemplaza uno de los átomos de hidrógeno de una molécula de agua por un átomo de deuterio; esencialmente, una versión «pesada» del hidrógeno con dos neutrones. Aproximadamente una de cada 3200 moléculas de agua en los océanos está compuesta por esta molécula semipesada, conocida como relación D/H. Aún más rara es la verdadera agua «pesada», en la que ambos átomos de hidrógeno son reemplazados por deuterio, algo que solo ocurre en una de cada 41 millones de moléculas de agua.

La relación entre agua normal y agua semipesada ha sido de interés para los astrónomos durante mucho tiempo, ya que puede utilizarse como evidencia de su origen. No existen procesos biológicos ni químicos que alteren esta relación a escala global, por lo que debería ser la misma que cuando el agua llegó por primera vez a la Tierra. Los astrónomos han debatido durante mucho tiempo si los cometas fueron ese mecanismo de llegada, pero hasta el momento los datos han sido contradictorios sobre si la relación entre agua semipesada y agua en los propios cometas era la misma que en la Tierra.

La mayoría de los cometas observados anteriormente presentaban relaciones D/H más altas en el agua de su coma que las de los océanos terrestres, lo que cuestiona su origen. Sin embargo, más recientemente, se ha descubierto que cometas de otras familias, como los de la nube de Oort y los de la familia Júpiter, que tienen una trayectoria orbital distinta a la de los cometas de tipo Halley, como 12P/Pons-Brooks, presentan la relación D/H correcta, lo que vuelve a poner a estos viajeros interplanetarios en el punto de mira como posible fuente de agua terrestre.

Sin embargo, hasta ahora, nadie había encontrado la relación D/H correcta en un cometa de tipo Halley. Este es realmente el hallazgo más importante del nuevo artículo: ALMA observó la coma de 12P/Pons-Brooks entre abril y mayo de 2024, con un período de observación continuo de una semana que capturó datos sobre el agua semipesada que contiene, y un solo día que capturó la señal espectrográfica, mucho más intensa, del agua normal. Para conciliar estos dos tiempos de observación y cualquier cambio que pudiera haberse producido entre ellos, los investigadores utilizaron un modelo de transferencia radiativa basado en metanol, otro gas cometario común, como indicador de la posible variabilidad en la tasa de producción de agua. Para demostrarlo, los investigadores también utilizaron datos del Telescopio Infrarrojo de la NASA para demostrar que la tasa de producción de metanol y agua no varió. Cabe destacar que esto demostró que tanto el agua como el agua semipesada en la coma se producían por sublimación del núcleo, no mediante reacciones químicas en la propia coma.

Una característica adicional de los datos de ALMA fue su resolución espacial, y fue la primera vez que se obtuvieron datos espaciales de estas proporciones para un cometa tipo Halley. Si bien este hallazgo en particular no tuvo un impacto significativo en la proporción D/H general, podría ser útil para futuros estudios sobre la física de los cometas. También puede combinarse con datos espaciales de otros tipos de cometas que sugieren una teoría interesante: que, a pesar de las diferentes etiquetas que les damos, todos podrían provenir del mismo lugar originalmente. Las proporciones son tan similares que los investigadores sugieren que los cometas podrían haberse desarrollado con una diferencia de 10 UA entre sí en el sistema solar primitivo, haciendo que, en esencia, solo lo que les sucedió posteriormente sea el factor diferenciador entre lo que ahora consideramos diferentes clases de cometas.

Se necesitan más datos para demostrar esta teoría, pero de ser cierta, los cometas no son solo visitantes espectaculares que iluminan el cielo de vez en cuando. Son un hilo conductor que une todo en el sistema solar a lo largo de sus mil millones de años de historia. Si bien este artículo en particular contribuye a nuestra comprensión de eso, y de cómo podrían haber sido la fuerza impulsora de la creación de los océanos de la Tierra, todavía hay mucho que no sabemos sobre ellos, lo que significa que realmente es hora de recopilar más datos.