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O mistério de porque é que a Terra tem tanta água, permitindo que o nosso “mármore azul” suporte uma variedade incrível de vida, ficou mais claro com novas investigações sobre cometas. Os cometas são como bolas de neve de rocha, poeira, gelo e outras substâncias químicas congeladas que se evaporam à medida que se aproximam do Sol, produzindo as caudas que vemos nas imagens. Um novo estudo revela que a água em muitos cometas pode partilhar 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 milhares de milhões de anos.
Crédito: NASA/SOFIA/L. Cook/L. Proudfit
O SOFIA (Stratospheric Observatory for Infrared Astronomy), o maior observatório aéreo do mundo, observou o Cometa Wirtanen quando fez a sua maior aproximação à Terra em dezembro de 2018. Os dados recolhidos pelo observatório indicam que este cometa contém água “semelhante à do oceano”. Comparando isto com informações sobre outros cometas, os cientistas sugerem, num novo estudo, que muitos mais cometas do que se pensava anteriormente podem ter distribuído água à Terra. Os resultados foram publicados na revista Astronomy & Astrophysics Letters.
“Nós identificámos um vasto reservatório de água semelhante à da Terra nos confins do Sistema Solar,” disse Darek Lis, cientista do JPL da NASA em Pasadena, no estado norte-americano da Califórnia, autor principal 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 noutros sistemas planetários.”
Bolas de neve sujas
Os planetas formam-se a partir de detritos situados num disco em órbita de uma estrela; pedaços pequenos de detritos podem aglomerar-se e crescer ao longo do tempo. Detritos remanescentes permanecem em regiões do nosso Sistema Solar como a Cintura de Kuiper, para lá de Neptuno, ou como a Nuvem de Oort, muito além de Plutão. Os cometas vêm destas áreas, mas só podemos vê-los quando as suas órbitas os aproximam do Sol. O calor do Sol faz com que parte da neve suja se vaporize, criando o halo difuso ou “cabeleira” de vapor de água, poeira e grãos de gelo vistos nas imagens dos cometas.
Os cientistas preveem que a água nos oceanos da Terra veio de corpos que transportavam água no início do Sistema Solar, que colidiram com o nosso planeta, de modo idêntico aos asteroides e cometas ricos em gelo de hoje. Mas os cientistas não sabem de que local do disco de formação planetária tiveram origem.
Tipos de água
A água também é conhecida pela sua designação química H2O porque é composta por dois átomos de hidrogénio e um átomo de oxigénio. Mas, usando instrumentos especiais, os cientistas podem detetar dois tipos: água comum, H2O, e água pesada, HDO, que tem uma partícula neutra extra, chamada neutrão, dentro de um dos átomos de hidrogénio. Os cientistas comparam a proporção de água comum e pesada nos cometas. Se os cometas tiverem a mesma proporção destes tipos de água que os oceanos da Terra, isso indica que a água em ambos pode partilhar uma origem comum.
Mas a medição desta relação é difícil. Os telescópios terrestres e espaciais só podem estudar este nível de detalhe em cometas quando passam perto da Terra, e as missões que visitam cometas, como a Rosetta, são raras. Os cientistas só ainda puderam estudar este rácio em cerca de uma dúzia de cometas desde a década de 1980. Adicionalmente, é difícil estudar a água de um cometa a partir do solo porque a água na atmosfera da Terra bloqueia as suas assinaturas.
Novas observações
O SOFIA, observando a altas altitudes acima de grande parte da água atmosférica da Terra, conseguiu medir com precisão a proporção de água comum e água pesada no Cometa Wirtanen. Os dados mostram que o rácio de água do Cometa Wirtanen é o mesmo que o dos oceanos da Terra.
Quando a equipa comparou os novos dados do SOFIA com estudos prévios de cometas, 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 da Cintura de Kuiper. Em vez disso, estava relacionada com a quantidade de água libertada pelos grãos de gelo na cabeleira do cometa em comparação com a superfície nevada. Isto poderá implicar que todos os cometas podem ter uma proporção de água normal-para-pesada semelhante à dos oceanos da Terra, e que podem ter fornecido uma grande fração da água do nosso planeta.
“Esta é a primeira vez que podemos relacionar o rácio de água normal-para-pesada de todos os cometas a um único fator,” observou Dominique Bockelée-Morvan, cientista do Observatório de Paris e do Centro Nacional Francês para Pesquisa Científica e segunda autora do artigo. “Talvez seja necessário repensar a forma como estudamos os cometas porque a água libertada pelos grãos de gelo parece ser um melhor indicador da proporção global de água do que a água libertada do gelo à superfície.”
São necessários mais estudos para ver se estas descobertas são verdadeiras para outros cometas. A próxima vez que um cometa tem visita prevista para perto da Terra – perto o suficiente para este tipo de estudo, isto é – será em novembro de 2021.
// NASA (comunicado de imprensa)
// CNRS (comunicado de imprensa)
// Artigo científico (Astronomy & Astrophysics Letters)
Saiba mais:
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PHYSORG
Cometa Wirtanen:
Wikipedia
Água pesada (HDO):
Wikipedia
