Da dove viene tutta la nostra acqua? Quella che potrebbe sembrare una semplice domanda ha sfidato e incuriosito gli scienziati planetari per decenni. L'acqua della cometa 67P / Churyumov-Gerasimenko non assomiglia all'acqua terrestre.
Poiché la Terra era estremamente calda all'inizio della sua formazione, gli scienziati ritengono che l'acqua originale della Terra avrebbe dovuto bollire via così da un bollitore in ebollizione. Le teorie prevalenti hanno preso in considerazione due fonti per un successivo consegna di acqua sulla superficie della Terra una volta che le condizioni si fossero raffreddate. Uno è comete e l'altro sono asteroidi. Sicuramente un po 'd'acqua è arrivata da entrambe le fonti, ma la domanda è stata quale sia la fonte predominante.
Ci sono due aree del nostro sistema solare in cui le comete si sono formate circa 4,6 miliardi di anni fa. Uno è la nuvola di Oort ben oltre Plutone. Tutto indica che le origini della Cometa 67P sono l'altra culla delle comete: la Cintura di Kuiper nella regione di Nettuno e Plutone. I risultati di Rosetta escludono le comete della fascia di Kuiper come fonte d'acqua della Terra. Precedenti osservazioni delle comete delle nuvole di Oort, come Hyakutake e Hale-Bopp, hanno dimostrato che anche loro non hanno acqua simile alla Terra. Quindi gli scienziati planetari devono riconsiderare i loro modelli con il peso dato alle altre possibili fonti: gli asteroidi.
La questione della fonte dell'acqua della Terra è stata affrontata da strumenti basati sulla Terra e da varie sonde che si incontrano con le comete. Nel 1986, il primo sorvolo di una cometa - Cometa 1P / Halley, una cometa nuvola di Oort - rivelò che la sua acqua non era come l'acqua sulla Terra. Il modo in cui l'acqua di queste comete - quella di Halley e ora quella del 67P - differisce da quella della Terra è nel rapporto tra i due tipi di atomi di idrogeno che compongono la molecola d'acqua.
Le misurazioni effettuate dagli spettrometri hanno rivelato quanto il deuterio - una forma più pesante dell'atomo di idrogeno - esistesse in relazione al tipo più comune di idrogeno in queste comete. Questo rapporto, indicato come D / H, è circa 1 su 6000 nelle acque oceaniche della Terra. Per la stragrande maggioranza delle comete, le misurazioni remote o in situ hanno trovato un rapporto più elevato che non supporta l'affermazione che le comete hanno consegnato acqua alla prima superficie terrestre, almeno non molto.
Più di recente, le osservazioni del telescopio spaziale Hershel della cometa Hartley 2 (103P / Hartley) hanno suscitato grande scalpore nel dibattito sulla fonte dell'acqua terrestre. Le misurazioni spettrali della luce della cometa hanno rivelato un rapporto D / H proprio come l'acqua della Terra. Ma ora l'osservazione di Hershel è diventata più un'eccezione a causa delle ultime misurazioni di Rosetta.
Le nuove misurazioni del 67P sono state effettuate dal ROSINA Double Focusing Mass Spectrometer (DFMS) a bordo di Rosetta. A differenza delle osservazioni remote che usano luce meno accurata, Rosetta è stata in grado di misurare accuratamente le quantità di deuterio e idrogeno comune che circondano la cometa. Gli scienziati potrebbero quindi semplicemente determinare un rapporto. I risultati sono riportati nel documento "67P / Churyumov-Gerasimenko, una cometa della famiglia di Giove con un alto rapporto D / H" di K. Altwegg, et al., Pubblicato nel numero del 10 dicembre 2014 di Scienza.
Le osservazioni dello strumento ROSINA hanno determinato un rapporto di 5,3 ± 0,7 × 10-4, che è circa 3 volte il rapporto di D / H per l'acqua della Terra. Questi risultati non escludono le comete come fonte di acqua terrestre, ma reindirizzano gli scienziati a considerare gli asteroidi come la fonte predominante. Mentre gli asteroidi hanno un contenuto di acqua molto più basso rispetto alle comete, gli asteroidi e le loro versioni più piccole, i meteoroidi, sono più numerosi delle comete. Ogni meteora / stella cadente che vediamo bruciare nella nostra atmosfera eroga una miriade di composti, compresa l'acqua, sulla Terra. All'inizio, l'assalto di meteoroidi e asteroidi che colpivano la Terra era di gran lunga maggiore. Di conseguenza, le piccole quantità di acqua aggiunte da ciascuna potrebbero sommarsi a ciò che ora si trova negli oceani, nei laghi, nei corsi d'acqua e persino nei nostri corpi.
Riferimenti:
Rapporto D / H dell'acqua sulla terra misurato con DFMS
67P / Churyumov-Gerasimenko, una cometa della famiglia Giove con un alto rapporto D / H
Rosetta alimenta il dibattito sull'origine dell'acqua terrestre
Le origini degli asteroidi e il loro contributo agli inventari volatili dei pianeti terrestri
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