Um avanço instrumental permitiu traçar em detalhe a distribuição de Água comum e água pesada na coma de um cometa do tipo Halley. No caso de 12P/Pons-Brooks, a razão de deutério para hidrogênio (D/H) parece praticamente idêntica à da água dos oceanos da Terra, um resultado que mais uma vez coloca em pauta o papel desses corpos na história da água do planeta.
O trabalho, liderado por cientistas da NASA Martin Cordiner e Stefanie Milam, combinou a sensibilidade do Atacama Large Millimeter / submillimeter Array (ALMA) com observações do Telescópio infravermelho da NASA (IRTF) para acertar na medição isotópica da água. O conjunto de dados sugere que alguns cometas podem ter contribuído voláteis essenciais para a habitabilidade Terra primitiva.
O que foi medido
La A relação D/H obtida foi (1,71 ± 0,44) × 10⁻⁴, um valor praticamente indistinguível daquele registado na água do oceano e que, além disso, se situa na extremo mais baixo observado em cometas do tipo Halley até a data.
Para conseguir isso, a equipe mapeou simultaneamente a emissão de H2O (água comum) e HDO (água pesada) dentro do coma, o envoltório gasoso que envolve o núcleo gelado durante sua aproximação ao Sol, obtendo uma imagem espacial inédita de ambas as espécies.
A combinação do ALMA e do IRTF também forneceu informações complementares sobre outros gases voláteis presentes no ambiente do cometa, refinando o contexto químico em que se insere a medida de D/H, considerada uma impressão digital química fundamental para rastrear a origem da água.
Implicações para a origem da água na Terra
Esta descoberta, que mostra uma relação D/H semelhante à da água terrestre, apoia a hipótese de que Alguns cometas podem ter contribuído com parte do inventário de água do nosso planeta. Embora as medições em outros cometas tenham sido inconsistentes, esses dados representam uma ponto importante a favor.
Que um cometa do tipo Halley mostra uma assinatura isotópica tão próxima daquela da água do oceano sugere que, pelo menos em certos casos, a água transportada por esses corpos teria sido compatível com a existente na Terra primitiva, acompanhada de moléculas potencialmente prebióticas essencial para iniciar processos químicos que levam à vida.
Como foi feito o estudo
A chave técnica estava no Sensibilidade sem precedentes do ALMA, capaz de detectar o sinal fraco de água pesada (HDO) nas áreas mais internas do coma, um marco até então não alcançado neste tipo de análise e que aumenta a confiabilidade das medições.
Observações infravermelhas do IRTF forneceu suporte adicional, permitindo a verificação e contextualização das linhas espectrais da água e de outros compostos. A análise conjunta ajudou a determinar se os gases se originaram de gelo sublimado diretamente do núcleo ou reações na nuvem gasosa; os dados apontam claramente para origem no núcleo sólido.
O que caracteriza os cometas do tipo Halley?
Os cometas do tipo Halley são, em essência, restos gelados do amanhecer do Sistema Solar, com períodos orbitais variando de aproximadamente 20 a 200 añosSua passagem pelo sistema solar interno é pouco frequente, então cada janela de observação é inestimável para melhorar os modelos de formação planetária.
Próprio 12P/Pons-Brooks É conhecido por suas explosões de gás e poeira, fenômenos que fornecem um laboratório natural para acompanhar mudanças na composição e dinâmica do material que contém. Cada aproximação ao Sol oferece novas pistas sobre os processos que ocorrem na região onde os voláteis são liberados.
Próximas etapas da investigação
Com uma medição tão precisa, o próximo passo é comparar a assinatura D/H em uma amostra maior de cometas para entender quão comum é esse padrão semelhante ao da Terra e quais variações podem existir em diferentes famílias dinâmicas.
Também é importante considerar missões que coletam material essencial e analisá-lo em laboratório, a fim de confirmar essas medições e detectar moléculas orgânicas relacionado. A análise direta poderia ajudar a esclarecer como a água e outros compostos essenciais foram transportados para a Terra primitiva.
Este retrato atualizado de 12P/Pons-Brooks reforça a ideia de que os cometas do tipo Halley são candidatos relevantes que contribuíram com água e elementos-chave ao nosso planeta, apoiado por uma relação D/H quase idêntica à oceânica e um mapeamento sem precedentes de sua coma que abre novos caminhos para a compreensão de nossa história química.