Un recente studio condotto da un team internazionale di scienziati guidato dalla NASA ha riacceso il dibattito su uno dei misteri più affascinanti della scienza planetaria: l’origine dell’acqua terrestre.
La scoperta si concentra su una firma isotopica nell’acqua della cometa 67P/Churyumov–Gerasimenko, misurata durante la missione Rosetta dell’Agenzia Spaziale Europea (ESA). I risultati di una nuova analisi mostrano che a differenza di quanto detto da studi precedenti, l’acqua della cometa possiede un rapporto tra deuterio e idrogeno (D/H) sorprendentemente simile a quello riscontrato negli oceani sulla Terra.
Questa connessione suggerisce che comete come la 67P, appartenenti alla cosiddetta “famiglia di Giove,” potrebbero aver giocato un ruolo chiave nel portare acqua sul nostro pianeta durante i primi stadi della sua formazione.
Le comete come portatrici di acqua
La composizione isotopica dell’acqua è un parametro chiave per tracciare l’origine dell’acqua terrestre. Fino a poco tempo fa, gli studi avevano suggerito che la maggior parte delle comete avesse un rapporto D/H molto diverso da quello degli oceani terrestri, rendendole improbabili candidate per spiegare l’origine dell’acqua sulla Terra.
Le comete della famiglia di Giove, come la 67P, si formano nelle regioni più esterne del Sistema Solare, ma la loro orbita è fortemente influenzata dalla gravità di Giove, che le spinge verso il sistema interno. Durante i primi miliardi di anni della Terra, quindi, secondo gli scienziati il bombardamento intenso di questi corpi celesti avrebbe potuto rilasciare una quantità significativa di acqua.
Ma nel 2014, la missione Rosetta ha messo in discussione questa ipotesi. Infatti, i ricercatori che negli anni successivi hanno analizzato le misurazioni dell’acqua di Rosetta su 67P hanno trovato la più alta concentrazione di deuterio di qualsiasi cometa, e circa tre volte più deuterio di quanto ce ne sia negli oceani della Terra, che hanno circa 1 atomo di deuterio ogni 6420 atomi di idrogeno.
Una nuova interpretazione dei dati di Rosetta
Ora invece, il team guidato dalla NASA ha introdotto una tecnica avanzata di calcolo statistico per studiare oltre 16mila letture raccolte durante la missione. L’obiettivo era comprendere come i processi fisici, in particolare l’interazione con la polvere cometaria, influenzassero il rapporto tra gli isotopi di idrogeno (soprattutto il deuterio) nell’acqua presente nella chioma della cometa.
Il team ha trovato una correlazione diretta tra la presenza di polvere nella chioma e la variabilità dei rapporti isotopici registrati. La polvere, composta da granelli ricoperti di ghiaccio d’acqua, gioca un ruolo cruciale nel falsare le letture: quando la cometa si avvicina al Sole, il calore provoca il rilascio di gas e polvere dalla sua superficie. L’acqua ricca di deuterio tende ad aderire più facilmente ai granelli di polvere rispetto all’acqua con il rapporto D/H della Terra. E questo fenomeno può creare un’apparente sovrabbondanza di deuterio nelle misurazioni ravvicinate, come quelle effettuate nella parte interna della chioma.
La ricerca ha quindi dimostrato che, man mano che la polvere si allontana dal corpo della cometa, almeno a 120 km di distanza, il ghiaccio d’acqua aderente evapora completamente, lasciando la polvere “secca”. In queste condizioni, le misurazioni effettuate risultano rappresentative della vera composizione isotopica dell’acqua nel corpo della cometa.
Questo dettaglio ha permesso ai ricercatori di ottenere dati più affidabili e di scoprire che la quantità di deuterio presente nella cometa potrebbe essere stata sovrastimata nei precedenti studi, risultando in realtà più simile a quella degli oceani terrestri.
L’acqua sui corpi planetari: le implicazioni per l’astrobiologia
La scoperta apre scenari interessanti non solo per la comprensione dell’acqua terrestre, ma anche per la ricerca della vita altrove nel Sistema Solare e oltre.
Se le comete hanno effettivamente trasportato acqua e composti organici sulla Terra, potrebbero aver svolto un ruolo simile su altri pianeti e lune. Ad esempio, Europa ed Encelado, satelliti rispettivamente di Giove e Saturno, presentano oceani sotto la superficie ghiacciata e potrebbero aver ricevuto contributi da comete ricche di acqua e materiali organici.
Le missioni future, come la Comet Interceptor dell’ESA e la prossima generazione di osservatori spaziali, potrebbero fornire ulteriori dettagli sulla composizione delle comete e il loro ruolo nella distribuzione dell’acqua nel Sistema Solare.
Lo studio, pubblicato su Science Advances, è reperibile qui.
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