Cometas pudieron aportar carbono en la formación de la Tierra o Marte

Cometas de la Nube de Oort como Catalina, que nos visitó en 2016, podrían haber sido una fuente esencial de carbono en planetas como la Tierra y Marte durante la formación temprana del sistema solar.

Entre los muchos observatorios que capturaron una vista de este cometa, que apareció cerca de la Osa Mayor, se encontraba el Observatorio Estratosférico de Astronomía Infrarroja, el telescopio aerotransportado de la NASA y el Centro Aeroespacial Alemán (DLR). Usando uno de sus instrumentos infrarrojos únicos, SOFIA pudo identificar una huella digital familiar dentro del resplandor polvoriento de la cola del cometa: el carbono. La investigación sobre este hallazgo se publica ahora en Planetary Science Journal.

"El carbono es clave para aprender sobre los orígenes de la vida", dijo en un comunicado el autor principal del artículo, Charles "Chick" Woodward, astrofísico y profesor del Instituto de Astrofísica de Minnesota de la Universidad de Minnesota, en Minneapolis. "Todavía no estamos seguros de si la Tierra pudo haber atrapado suficiente carbono por sí sola durante su formación, por lo que los cometas ricos en carbono podrían haber sido una fuente importante de este elemento esencial que llevó a la vida tal como la conocemos".

Originarios de la Nube de Oort en los confines más lejanos de nuestro sistema solar, el cometa Catalina y otros de su tipo tienen órbitas tan largas que llegan a nuestro umbral celestial relativamente inalterados. Esto los congela efectivamente en el tiempo, ofreciendo a los investigadores oportunidades excepcionales para aprender sobre el sistema solar primitivo del que provienen.

Las observaciones infrarrojas de SOFIA pudieron capturar la composición del polvo y el gas a medida que se evaporaba del cometa, formando su cola. Las observaciones mostraron que el cometa Catalina es rico en carbono, lo que sugiere que se formó en las regiones exteriores del sistema solar primordial, que contenía un depósito de carbono que podría haber sido importante para la siembra de vida.

Si bien el carbono es un ingrediente clave de la vida, la Tierra primitiva y otros planetas terrestres del sistema solar interior estaban tan calientes durante su formación que elementos como el carbono se perdieron o agotaron.

Mientras que los gigantes gaseosos más fríos como Júpiter y Neptuno podrían soportar carbono en el sistema solar exterior, el tamaño gigante de Júpiter puede haber bloqueado gravitacionalmente el carbono para que no se mezcle con el sistema solar interior. Entonces, ¿cómo evolucionaron los planetas rocosos internos hacia los mundos ricos en carbono que son hoy?

Los investigadores creen que un ligero cambio en la órbita de Júpiter permitió que los pequeños precursores tempranos de los cometas mezclaran el carbono de las regiones externas con las regiones internas, donde se incorporó a planetas como la Tierra y Marte. La composición rica en carbono del cometa Catalina ayuda a explicar cómo los planetas que se formaron en las regiones cálidas y pobres en carbono del sistema solar primitivo evolucionaron hasta convertirse en planetas con el elemento que sustenta la vida.

"Todos los mundos terrestres están sujetos a impactos de cometas y otros cuerpos pequeños, que transportan carbono y otros elementos", dijo Woodward. "Nos estamos acercando a comprender exactamente cómo estos impactos en los primeros planetas pueden haber catalizado la vida".

Se necesitan observaciones de nuevos cometas adicionales para saber si hay muchos otros cometas ricos en carbono en la Nube de Oort, lo que respaldaría aún más que los cometas entregaron carbono y otros elementos que sustentan la vida a los planetas terrestres.