Webb de la NASA encuentra agua y un nuevo misterio en un raro cometa del cinturón principal
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El concepto de este artista del cometa 238P/Read muestra la sublimación del cometa del cinturón principal: su hielo de agua se evapora a medida que su órbita se acerca al Sol. Esto es significativo, ya que la sublimación es lo que distingue a los cometas de los asteroides, creando su distintiva cola y halo brumoso o coma. La detección de vapor de agua del telescopio espacial James Webb en el cometa Read es un punto de referencia importante en el estudio de los cometas del cinturón principal y en la investigación más amplia del origen del agua abundante de la Tierra. Credits: NASA, ESA |
"Nuestro mundo empapado de agua, repleto de vida y único en el universo hasta donde sabemos, es algo así como un misterio; no estamos seguros de cómo llegó aquí toda esta agua", dijo Stefanie Milam, científica adjunta del proyecto Webb para planetario. ciencia y coautor del estudio que informa sobre el hallazgo. “Comprender la historia de la distribución del agua en el sistema solar nos ayudará a comprender otros sistemas planetarios y si podrían estar en camino de albergar un planeta similar a la Tierra”, agregó.
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Esta presentación gráfica de datos espectrales destaca una similitud y diferencia clave entre las observaciones del cometa 238P/Read realizadas por el instrumento NIRSpec (Near-Infrared Spectrograph) del telescopio espacial James Webb de la NASA en 2022 y las observaciones del cometa 103P/Hartley 2 realizadas por la misión Deep Impact de la NASA. en 2010. Ambos muestran un pico distinto en la región del espectro asociado con el agua. Encontrar esto en el cometa Read fue un logro significativo para Webb, ya que se encuentra en una clase diferente de cometas que los cometas de la familia de Júpiter como Hartley 2, y esta es la primera vez que se confirma un gas en un cometa del cinturón principal. Sin embargo, el cometa Read no mostró la característica protuberancia esperada que indica la presencia de dióxido de carbono.
Créditos: NASA, ESA, CSA y J. Olmsted (STScI)
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El cometa Read es un cometa del cinturón principal, un objeto que reside en el cinturón principal de asteroides pero que periódicamente muestra un halo, o coma, y una cola como un
cometa . Los cometas del cinturón principal en sí mismos son una clasificación bastante nueva, y el cometa Read fue uno de los tres cometas originales utilizados para establecer la categoría. Antes de eso, se entendía que los cometas residían en el Cinturón de Kuiper y la Nube de Oort, más allá de la órbita de Neptuno, donde sus hielos podían conservarse más lejos del Sol. El material congelado que se vaporiza a medida que se acercan al Sol es lo que les da a los cometas su coma distintivo y su cola flotante, que los diferencia de los asteroides. Los científicos han especulado durante mucho tiempo que el hielo de agua podría conservarse en el cinturón de asteroides más cálido, dentro de la órbita de Júpiter, pero la prueba definitiva era difícil de alcanzar, hasta Webb.
"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 Webb podemos decir que sí, definitivamente es hielo de agua lo que está creando ese efecto", explicó el astrónomo Michael Kelley. de la Universidad de Maryland, autor principal del estudio.
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Esta imagen del cometa 238P/Read fue capturada por el instrumento NIRCam (cámara de infrarrojo cercano) en el telescopio espacial James Webb de la NASA el 8 de septiembre de 2022. Muestra el halo brumoso, llamado coma, y la cola que son característicos de los cometas, como opuesto a los asteroides. El coma polvoriento y la cola resultan de la vaporización de los hielos cuando el Sol calienta el cuerpo principal del cometa. Créditos: NASA, ESA, CSA, M. Kelley (Universidad de Maryland). Procesamiento de imágenes: H. Hsieh (Instituto de Ciencias Planetarias), A. Pagan (STScI)
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“Con las observaciones de Webb del cometa Read, ahora podemos demostrar que el hielo de agua del sistema solar primitivo se puede conservar en el cinturón de asteroides”, dijo Kelley.
El dióxido de carbono faltante fue una sorpresa mayor. Por lo general, el dióxido de carbono constituye alrededor del 10 por ciento del material volátil en un cometa que puede vaporizarse fácilmente por el calor del Sol. El equipo científico presenta dos posibles explicaciones para la falta de dióxido de carbono. Una posibilidad es que el cometa Read tuviera dióxido de carbono cuando se formó, pero lo ha perdido debido a las altas temperaturas.
"Estar en el cinturón de asteroides durante mucho tiempo podría hacerlo: el dióxido de carbono se vaporiza más fácilmente que el hielo de agua y podría filtrarse durante miles de millones de años", dijo Kelley. Alternativamente, dijo, el cometa Read puede haberse formado en un bolsillo particularmente cálido del sistema solar, donde no había dióxido de carbono disponible.
El siguiente paso es llevar la investigación más allá del cometa Read para ver cómo se comparan otros cometas del cinturón principal, dice la astrónoma Heidi Hammel de la Asociación de Universidades para la Investigación en Astronomía (AURA), líder de Observaciones de tiempo garantizado de Webb para objetos del sistema solar y
coautora . de El estudio. “Estos objetos en el cinturón de asteroides son pequeños y tenues, y con Webb finalmente podemos ver qué está pasando con ellos y sacar algunas conclusiones. ¿Otros cometas del cinturón principal también carecen de dióxido de carbono? De cualquier manera, será emocionante descubrirlo”, dijo Hammel.
El coautor Milam imagina las posibilidades de llevar la investigación aún más cerca de casa. "Ahora que Webb ha confirmado que hay agua preservada tan cerca como el cinturón de asteroides, sería fascinante seguir este descubrimiento con una misión de recolección de muestras y aprender qué más pueden decirnos los cometas del cinturón principal".
El estudio se publica en la revista
Nature .
El telescopio espacial James Webb es el principal observatorio de ciencia espacial del mundo. Webb resolverá misterios en nuestro sistema solar, mirará más allá de mundos distantes alrededor de otras estrellas y explorará las misteriosas estructuras y orígenes de nuestro universo y nuestro lugar en él. Webb es un programa internacional liderado por la NASA con sus socios, la ESA (Agencia Espacial Europea) y la Agencia Espacial Canadiense.
