Forse l’acqua della Terra proviene davvero dalle comete

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Innanzitutto spieghiamo il titolo, che l’acqua della Terra potesse provenire dalle comete è un’ipotesi in campo da parecchio tempo, ma alcune osservazioni sulla natura dell’acqua delle comete avevano un po’ affossato l’ipotesi, ora grazie allo studio presentato da scienziati del CNRS (l’equivalente francese del nostro CNR) e pubblicato su Astronomy & Astrophysics il dibattito si rinfocola e l’ipotesi riprende quota.
Innanzitutto un passo indietro, prima spieghiamo da dove viene il dibattito, l’ipotesi corrente sulla formazione della Terra è che nasca dall’aggregazione di piccoli corpi rocciosi del sistema solare primordiale detti planetesimi, questi corpi però sono poverissimi di acqua, dunque tutta l’acqua presente sul nostro pianeta da dove viene? L’ipotesi è che sia stata portata da asteroidi e comete che ne sono ricchi, le seconde in particolare essendo praticamente delle palle di ghiaccio sporco, che specie nelle prime fasi della vita del nostro Sistema Solare hanno bombardato i pianeti.



Gli scienziati sono in grado di analizzare remotamente la composizione delle comete quando queste si dirigono verso il nostro Sole e il ghiaccio che le compone comincia a sublimare creando la famosa chioma di vapore acqueo che spinta in direzione opposta dal vento solare forma la spettacolare coda, le osservazioni effettuate sembravano indicare che l’acqua delle comete fosse diversa dall’acqua della Terra, ma che vuol dire diversa? Sempre di H20 si tratta, no? Sì ma è diverso il rapporto isotopico, cioè il rapporto tra deuterio e idrogeno (devo spiegare che un isotopo è un atomo dello stesso elemento ma con un peso atomico diverso? l’idrogeno nella sua forma più semplice (prozio) ha un protone e un elettrone, il deuterio ha un protone un elettrone e un neutrone, le caratteristiche fisico-chimiche sono le stesse perché sono date dal numero di protoni ed elettroni, quindi sempre di idrogeno si tratta, ma il peso atomico è diverso per via del neutrone, esiste anche un isotopo radioattivo dell’idrogeno detto trizio, in questo caso nel nucleo ci sono un protone e due neutroni, ma questa configurazione non è stabile e il trizio tende ad espellere il neutrone in più) .
Passata la necessaria digressione rivolta a chi non ha idea di cosa sia un isotopo torniamo alla nostra acqua, quella che era stata osservata nelle comete finora mostrava un rapporto deuterio/idrogeno (ma non ho appena detto che il deuterio è idrogeno? In effetti sarebbe più corretto dire deuterio/prozio che è l’isotopo più semplice dell’idrogeno, ma di solito prozio non si usa, si usa idrogeno per riferirsi alla forma più semplice e comune) due o tre volte più alta di quella dell’acqua degli oceani terrestri.



A dicembre dello scorso anno mentre la cometa 46P/Wirtanen lanciata verso il Sole stava per passarci relativamente vicino gli scienziati hanno caricato su un Boeing il SOFIA airborne observatory, dove SOFIA sta per Stratospheric Observatory for Infrared Astronomy e hanno scoperto che l’acqua di questa cometa ha un rapporto D/H uguale a quello terrestre. Una rondine non fa primavera direte voi, ma questa non è la prima cometa a mostrare lo stesso rapporto, in precedenza ce ne erano state altre due e tutte le tre comete appartengono alla stessa “famiglia” una classe di comete chiamate comete iperattive. Ma perché queste comete sono chiamate così? Perché l’alone di vapore acqueo che le circonda è maggiore di quanto la loro superficie permetterebbe, la spiegazione è che mentre nelle comete normali il vapore acqueo viene solo dalla sublimazione della superficie della cometa nelle comete iperattive contribuiscono particelle di ghiaccio sospese nella sua atmosfera. Quello che è stato osservato è che più la cometa tende all’iperattività, cioè più la percentuale di acqua rilasciata non è giustificata dalla superficie del nucleo e più il rapporto D/H è simile a quello dell’acqua della Terra. Gli scienziati ipotizzano che l’atmosfera delle comete “normali” formata solo dal ghiaccio di superficie potrebbe non essere indicativa del tipo di ghiaccio presente all’interno del nucleo, in questo caso forse le comete potrebbero essere la fonte dell’acqua della Terra.

Roberto Todini

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