Hay una buena cantidad de agua en el Sistema Solar. Varias lunas y planetas están cargados con él, mientras que los cometas de los confines lejanos están repletos de material. Cuando se calienta con el calor del Sol, se sublima en un gas que se desplaza hacia el vacío del espacio.
Si bien se ha detectado hielo de agua en el cinturón principal de asteroides, su vapor extrañamente ha desaparecido hasta ahora. Gracias al Telescopio Espacial James Webb, sabemos que hay agua en el cinturón de asteroides.
El agua es expulsada por uno de los raros cometas del cinturón principal, un objeto conocido como cometa 238P/Read, lo que revela que allí se ha conservado agua de la época de la formación del Sistema Solar. Los científicos habían pensado que las condiciones podrían estar demasiado cerca del Sol para que quedara mucho hielo.
El descubrimiento también confirma que los objetos del cinturón de asteroides podrían haber ayudado a llevar agua a la Tierra cuando el Sistema Solar aún era joven y que los cometas del Cinturón Principal tienen suficiente hielo para la desgasificación que resulta cuando ese hielo se sublima bajo el calor del Sol. Anteriormente, solo se había detectado polvo, no desgasificación de vapor, que emanaba de los cometas del cinturón principal.
“Desde el descubrimiento de los cometas del cinturón principal, hemos recopilado una cantidad sustancial de evidencia de que su actividad se produce por sublimación, pero hasta ahora, todo ha sido indirecto”. dice el científico planetario Henry Hsieh del Instituto de Ciencias Planetarias de EE.
“Este nuevo resultado de JWST representa la primera evidencia directa de sublimación en forma de desgasificación de agua, o desgasificación de cualquier tipo, de un cometa del cinturón principal, luego de estudios que datan de 2008 para detectar la desgasificación en cometas del cinturón principal usando algunos de los telescopios terrestres más grandes del mundo”.
La mayoría de los objetos en el cinturón de asteroides son, como era de esperar, asteroides, y estos son trozos de roca relativamente inertes que simplemente cuelgan en el espacio. Los cometas, por el contrario, se definen por su actividad, que también se ve afectada en gran medida por sus composiciones heladas y polvorientas.
Por lo general, giran alrededor del Sol en grandes órbitas elípticas que los transportan desde el Sistema Solar exterior. El hielo dentro de ellos se sublima a medida que se acercan al Sol (llamado perihelio), creando una atmósfera polvorienta y gaseosa y largas colas que se alejan del Sol.
No hay muchos cometas que hayamos detectado en el cinturón principal, pero debido a que están tan cerca del Sol, en términos relativos, los científicos no estaban seguros de si tenían suficiente material congelado para producir la sublimación que se ve en los cometas que vienen. desde mayores distancias.
Aunque la órbita del cometa Read está completamente dentro del cinturón de asteroides, sigue siendo una franja relativamente amplia del Sistema Solar para moverse, y el objeto todavía tiene un perihelio. Durante esta parte de su órbita, un equipo dirigido por el astrónomo Michael Kelley de la Universidad de Maryland usó JWST para estudiarlo de cerca en busca de signos de desgasificación.
Usando el espectrógrafo de infrarrojo cercano del telescopio, los investigadores capturaron y analizaron el espectro de luz de la neblina difusa que apareció alrededor del cometa durante el perihelio. Efectivamente, los picos en el espectro revelaron no solo la desgasificación sino también la desgasificación del agua.
“En el pasado, hemos visto objetos en el cinturón principal con todas las características de los cometas, pero solo con estos datos espectrales precisos de JWST podemos decir que sí, definitivamente es agua helada lo que está creando ese efecto”. Kelley explica.
“Con las observaciones del JWST del cometa Read, ahora podemos demostrar que el hielo de agua del Sistema Solar primitivo se puede conservar en el cinturón de asteroides”.
Curiosamente, faltaba algo. En un marcado y desconcertante contraste con otros cometas del Sistema Solar, en los que el dióxido de carbono normalmente forma alrededor del 10 al 20 por ciento de sus sustancias volátiles, los investigadores no pudieron detectar dióxido de carbono saliendo del cometa Read.
Esta anomalía de composición tiene dos posibles explicaciones, dado que el hielo de dióxido de carbono se sublima más fácilmente que el hielo de agua. Una explicación es que el cometa tenía dióxido de carbono pero lo perdió todo mientras retenía algo de hielo de agua. Otra es que el lugar del Sistema Solar donde se formó el cometa Read era demasiado cálido para el dióxido de carbono, por lo que, para empezar, nunca tuvo nada.
Es posible que se requiera trabajo futuro para explorar la probabilidad de estas posibilidades. Pero las respuestas proporcionadas por el cometa Read también han dado mucho que reflexionar a los astrónomos.
“El agua en los cometas del cinturón principal es importante porque los objetos del cinturón principal de asteroides se han propuesto como una fuente potencial de agua de la Tierra en el Sistema Solar primitivo, donde los cometas Man-Belt de hoy en día parecen brindar la oportunidad de probar esta hipótesis. ,” Hsieh dice.
“Sin embargo, esto solo funciona si, de hecho, contienen hielo de agua. La confirmación de la desgasificación del agua en al menos un cometa del cinturón principal confirma que aprender sobre el origen del agua de la Tierra a partir de los cometas del cinturón principal es una posibilidad viable. “
Los hallazgos han sido publicados en Naturaleza.