O mistério de porque a Terra tem tanta água, permitindo que nosso “mármore azul” sustente uma impressionante variedade de vida, fica mais claro com novas pesquisas sobre cometas. Os cometas são como bolas de neve de rocha, poeira, gelo e outros produtos químicos congelados que se evaporam à medida que se aproximam do Sol, produzindo as caudas vistas nas imagens.
Um novo estudo revela que a água em muitos cometas pode compartilhar uma origem comum com os oceanos da Terra, reforçando a ideia de que os cometas tiveram um papel fundamental em trazer água ao nosso planeta há bilhões de anos.
O Observatório Estratosférico de Astronomia por Infravermelho (SOFIA), o maior observatório aéreo do mundo, notou o Cometa Wirtanen se aproximar da Terra em dezembro de 2018. Dados coletados do observatório de alto voo descobriram que esse cometa contém água “semelhante a um oceano”. Comparando isso com informações sobre outros cometas, os cientistas sugerem em um novo estudo que muitos mais cometas do que se pensava anteriormente poderiam ter distribuído água para a Terra. Os resultados foram publicados em cartas de astronomia e astrofísica.
“Nós identificamos um vasto reservatório de água semelhante à Terra nos confins do sistema solar”, disse Darek Lis, cientista do Laboratório de Propulsão a Jato da Nasa (JPL), em Pasadena, Califórnia, e principal autor do estudo. “A água foi crucial para o desenvolvimento da vida como a conhecemos. Não queremos apenas entender como a água da Terra foi entregue, mas também se esse processo pode funcionar em outros sistemas planetários.“
Bolas de neve sujas
Os planetas se formam a partir de detritos orbitando em forma de disco ao redor de uma estrela. Pequenos pedaços de detritos podem ficar juntos e crescer ao longo do tempo. Restos remanescentes permanecem em regiões do nosso próprio sistema solar, como o Cinturão de Kuiper, além de Netuno, ou a Nuvem de Oort, muito além de Plutão. Os cometas vêm dessas áreas, mas só podemos vê-los quando suas órbitas os aproximam do Sol. O calor faz com que parte da neve suja se vaporize, criando o halo difuso ou “coma” de vapor d’água, poeira e grãos de gelo vistos nas imagens dos cometas.
Os cientistas preveem que a água nos oceanos da Terra vem de corpos que transportam água no sistema solar primitivo que colidiu com o nosso planeta, semelhante aos asteroides ou cometas ricos em gelo de hoje. Mas os cientistas não sabem onde no disco formativo esses objetos se originaram.
Tipos de Água
A água também é conhecida pelo seu nome químico H2O, porque é feita de dois átomos de hidrogênio e um átomo de oxigênio. Mas usando instrumentos especiais, os cientistas podem detectar dois tipos: água comum, H2O e água pesada, HDO, que tem uma partícula extra neutra, chamada nêutron, dentro de um dos átomos de hidrogênio. Os cientistas comparam a quantidade de água pesada a regular nos cometas. Se os cometas têm a mesma proporção desses tipos de água que os oceanos da Terra, isso indica que a água em ambos pode compartilhar uma origem comum.
Mas medir essa proporção é difícil. Os telescópios terrestres e espaciais só podem estudar esse nível de detalhe em cometas quando passam perto da Terra, e missões para visitar cometas, como Rosetta, são raros. Os cientistas só puderam estudar essa relação em cerca de uma dúzia de cometas desde os anos 80. Além disso, é difícil estudar a água de um cometa a partir do solo porque a água na atmosfera da Terra bloqueia suas assinaturas.
Novas Observações
Observar em altas altitudes acima de grande parte da água atmosférica da Terra permitiu que SOFIA medisse com precisão a proporção de água regular para pesada no Cometa Wirtanen. Os dados mostraram que a proporção de água do Cometa Wirtanen é a mesma dos oceanos da Terra.
Quando a equipe comparou os novos dados do SOFIA com estudos anteriores de cometas, eles encontraram uma semelhança surpreendente. A proporção de água regular para água pesada não estava ligada à origem dos cometas – fossem eles da Nuvem de Oort ou do Cinturão de Kuiper. Em vez disso, estava relacionado com a quantidade de água liberada dos grãos de gelo no coma do cometa em comparação com a superfície da neve. Isso poderia implicar que todos os cometas poderiam ter uma proporção de água pesada para regular semelhante aos oceanos da Terra, e que poderiam ter liberado uma grande fração de água para a Terra.
“Esta é a primeira vez que podemos relacionar a proporção de água entre regular e pesada de todos os cometas a um único fator“, observou Dominique Bockelée-Morvan, cientista do Observatório de Paris e do Centro Nacional Francês de Pesquisa Científica e segunda autora do estudo: “Talvez seja necessário repensar como estudamos os cometas porque a água liberada dos grãos de gelo parece ser um indicador melhor da proporção global de água do que a água liberada do gelo da superfície“.
Mais estudos são necessários para ver se essas descobertas são verdadeiras para outros cometas. A próxima vez que um cometa estiver previsto para voar perto o suficiente para este tipo de estudo será em novembro de 2021.
SOFIA, o Observatório Estratosférico de Astronomia Infravermelha, é um jato Boeing 747SP modificado para transportar um telescópio de 106 polegadas de diâmetro. É um projeto conjunto da NASA e do Centro Aeroespacial Alemão, DLR. O Ames Research Center da NASA, no Vale do Silício, na Califórnia, gerencia o programa SOFIA, ciência e operações missionárias em cooperação com a Associação Universitária de Pesquisa Espacial, com sede em Columbia, Maryland, e o Instituto Alemão SOFIA (DSI), da Universidade de Stuttgart. A aeronave é mantida e operada a partir do Edifício 703 da NASA, o Armstrong Flight Research Center, em Palmdale, Califórnia.
Fonte: JPL/NASA
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