Webb encuentra agua y un nuevo misterio en un raro cometa del Cinturón de Asteroides

El Telescopio Espacial James Webb de la NASA/ESA/CSA ha permitido otro avance científico largamente buscado, esta vez para los investigadores del Sistema Solar que estudian los orígenes del agua que ha hecho posible la vida en la Tierra.

Utilizando el instrumento NIRSpec (Near-Infrared Spectrograph) de Webb, los astrónomos han confirmado por primera vez gas, específicamente vapor de agua, alrededor de un cometa en el Cinturón Principal o Cinturón de Asteroides, un disco circunestelar del sistema solar que se encuentra entre las órbitas de Marte y Júpiter, lo que demuestra que el agua del Sistema Solar primordial puede conservarse como hielo en esa región. Sin embargo, la detección exitosa de agua viene acompañada de un nuevo enigma: a diferencia de otros cometas, el cometa 238P/Read no tenía dióxido de carbono detectable.

Imagen NIRCam del cometa 238P/Read. Crédito: ESA

"Nuestro mundo lleno de agua, repleto de vida y único en el Universo hasta donde sabemos, es un misterio; no estamos seguros de cómo llegó toda este agua", dijo Stefanie Milam, científica del proyecto Webb para Planetary y coautora 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.

Comet Read un objeto que reside en el Cinturón de Asteroides pero que periódicamente muestra un halo, o coma, y una cola como un cometa. Los cometas del cinturón en sí mismos son una clasificación bastante nueva y el cometa Read fue uno de los tres originales utilizados para establecer la categoría. Antes de eso, se entendía que éstos se originaban 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 que llegó Webb.

Datos espectrales del cometa 238 P/Read y del cometa 109 P/Hartley 2. Crédito: ESA

"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.

“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”, añadió Kelley.

Sin dióxido de carbono

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, añadió,  también es posible que el cometa Read se haya formado en un bolsillo particularmente cálido del Sistema Solar, donde no había dióxido de carbono disponible.

El próximo paso es llevar la investigación más allá del cometa Read para ver cómo se comparan otros cometas del cinturón principal, según señaló la astrónoma Heidi Hammel de la Asociación de Universidades para la Investigación en Astronomía (AURA), coautora del 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”, concluyó Hammel.

Telescopio Webb. Crédito: ciencia de la NASA