A sonda Rosetta da ESA descobriu que o vapor de água emitido pelo cometa 67P/Churyumov-Gerasimenko tem composição significantemente diferente da água encontrada na Terra. A descoberta apimenta o debate sobre a origem dos oceanos do nosso planeta.
As medidas foram feitas no mês seguinte à chegada da sonda no cometa, que aconteceu no dia 6 de Agosto de 2014. Esse é um dos mais esperados resultados da missão, pois a origem da água que temos na Terra ainda é uma questão em aberto.
Uma das principais hipóteses na formação da Terra, é que ela era tão quente quando se formou, a 4.6 bilhões de anos atrás, que qualquer conteúdo de água original teria se evaporado. Mas, hoje, dois terços da superfície do nosso planeta são cobertos por água, então a pergunta surge, de onde ela veio?
Nesse cenário, ela deveria ter surgido depois que o nosso planeta esfriasse, e muito provavelmente por meio de colisões com cometas e asteroides. A contribuição relativa de cada classe de objeto para o suprimento de água no nosso planeta, é, contudo, um debate caloroso que ainda existe.
A chave para determinar de onde a água se originou, está no seu aroma, nesse caso, a proporção de deutério – uma forma de hidrogênio com um nêutron adicional – com relação ao hidrogênio normal.
Essa proporção é um importante indicativo da formação e da evolução inicial do Sistema Solar, com simulações teóricas mostrando que ela deveria mudar com a distância do Sol e com o tempo nos primeiros milhões de anos.
Um objetivo fundamental, é comparar o valor para diferentes tipos de objetos com a proporção medida nos oceanos da Terra, para assim se determinar quanto cada tipo de objeto pode ter contribuído para a água na Terra.
Os cometas, em particular, são ferramentas únicas para pesquisar o Sistema Solar inicial: eles abrigam parte do material remanescente do disco protoplanetário de onde os planetas se formaram, e assim, deve refletir a composição primordial de seu local de origem.
Mas, graças à dinâmica do Sistema Solar inicial, esse não é um processo direto e simples. Cometas de longo período que “caem” da distante Nuvem de Oort, podem ter se formado originalmente na região entre Urano e Netuno, muito longe do Sol, de modo que o gelo de água poderia sobreviver ali.
Eles foram finalmente espalhados para os confins do Sistema Solar como um resultado das interações gravitacionais com os planetas gigantes gasosos à medida que eles se estabilizavam em suas órbitas.
Por outro lado, os cometas da família de Júpiter, como o cometa da Rosetta, acredita-se, tenham se formado mais longe ainda, no Cinturão de Kuiper, além da órbita de Netuno. Ocasionalmente, esses corpos foram perturbados de seus locais e enviados em direção ao Sistema Solar Interno, onde suas órbitas tornaram-se controladas pela influência gravitacional de Júpiter.
De fato, o cometa da Rosetta, agora viaja ao redor do Sol entre as órbitas da Terra e Marte, quando está no seu ponto mais próximo do Sol e pouco além de Júpiter, quando está no seu ponto mais distante do Sol, com um período orbital de cerca de 6.5 anos.
Medidas anteriores da razão deutério/hidrogênio (D/H) em cometas externos mostraram uma grande variação nos valores. Dos 11 cometas medidos, somente o cometa da família Júpiter, chamado de 103P/Hartley 2, que mostrou composições que se ajustaram àquelas encontradas na água da Terra, a partir de medidas feitas pela missão Herschel da ESA em 2011.
Em contraste a isso, os meteoritos, originalmente vindos dos asteroides, localizados no Cinturão de Asteroides, também possuem composições que se ajustam àquelas encontradas na água da Terra. Assim, apesar do fato dos asteroides terem um conteúdo de água relativamente muito menor, os impactos causados por uma grande quantidade desses corpos poderia sim fazer surgir na Terra, os oceanos.
As investigações da Rosetta são importantes para isso. Curiosamente, a razão D/H medida pelo instrumento Rosetta Orbiter Spectrometer for Ion and Neutral Analysis, ou ROSINA, é mais de 3 vezes maior do que a razão encontrada nos oceanos da Terra e para o cometa da família de Júpiter, Hartley 2. De fato, essa razão é até mesmo maior do que qualquer uma já medida em qualquer cometa originado da Nuvem de Oort.
“Essa descoberta surpreendente poderia indicar uma origem diversa para os cometas da família Júpiter – talvez eles se formaram num intervalo de distância muito maior no Sistema Solar jovem, do que se pensava anteriormente”, disse Kathrin Altwegg, principal pesquisador do instrumento ROSINA e principal autor do artigo que relata os resultados e que foram publicados na Science dessa semana.
“Nossa descoberta também exclui a ideia de que os cometas da família Júpiter sejam constituídos somente por água parecida com a água dos oceanos da Terra, e adiciona um peso aos modelos que colocam mais ênfase nos asteroides como o principal mecanismo para a entrega de água aos oceanos da Terra”.
“Nós sabemos que as análises da Rosetta realizadas in situ, desse cometa, sempre irá revelar surpresas sobre a ciência do Sistema Solar como um todo, e essa fantástica observação certamente apimenta o debate sobre a origem da água na Terra”, disse Matt Taylor, cientista de projeto da Rosetta da ESA.
“À medida que a Rosetta continua a seguir o cometa na sua órbita ao redor do Sol, no decorrer de 2015, nós vamos observar de perto como ele se desenvolve e como ele muda seu comportamento, o que nos dará uma ideia única sobre os misteriosos cometas e a sua contribuição para o nosso entendimento sobre a evolução do Sistema Solar”.
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