L’aigua del cometa

Doncs la resposta és NO. L’aigua dels oceans de la Terra no prové de cometes que van impactar contra el nostre planeta fa milions d’anys. Aquesta era una de les preguntes estrella de la missió Rosseta i ja tenim la resposta. L’aigua del cometa i l’aigua de la Terra simplement són diferents.

D’entrada sembla difícil entendre que puguin haver-hi aigües diferents. A la vida quotidiana les diferències entre aigües depenen de les sals que portin dissoltes, però no de l’aigua en sí mateixa. Però resulta que la pròpia molècula d’aigua pot presentar diferències i la clau està en els àtoms que la formen. La molècula d’aigua és de les primeres que aprenem de petits. H2O, és a dir, dos àtoms d’hidrogen units a un àtom d’oxigen. No sembla que tingui gaire misteri. Totes les molècules d’aigua són exactament iguals, amb els dos àtoms d’hidrogen units a banda i banda de l’àtom d’oxigen encara que no exactament oposats. Però el cas és que hi ha diferents tipus d’àtoms d’hidrogen.

L’hidrogen és l’àtom més senzill de l’univers. Un protó i un electró. Com que el protó té càrrega positiva i l’electró la té negativa, el sistema queda equilibrat i Santes Pasqües. Ah! Però ocasionalment es poden trobar isòtops diferents de l’hidrogen. Àtoms d’hidrogen que tenen un electró, un protó i un neutró. El neutró té carrega neutra, de manera que el sistema segueix en equilibri i químicament funciona igual, tot i que l’àtom és més pesant.

Aquest tipus d’hidrogen, més pesant (ja que al nucli hi carrega un neutró) l’anomenem deuteri i es va fer famós durant la segona guerra mundial ja que era necessari per fabricar “aigua pesant”, un component imprescindible per fabricar la bomba atòmica. Els alemanys tenien una planta de producció d’aigua pesant a Noruega que va ser sabotejada i bombardejada, impedint que aconseguissin armament nuclear.

Es diu aigua pesant ja que un, o els dos dels àtoms d’hidrogen són en realitat deuteri (hidrogen pesant). Químicament no hi ha diferències, però en termes de física nuclear sí que són diferents. La gràcia és que coneixem bé les proporcions que hi ha entre el hidrogen i el deuteri a l’aigua dels oceans terrestres. L’aigua normal, que també s’anomena de vegades “aigua lleugera” conté 156 àtoms de deuteri per cada milió d’àtoms de hidrogen. Aquesta proporció és la “marca” de l’aigua terrestre.

El que es volia mesurar amb els aparells de la Rosetta era la proporció entre hidrogen i deuteri de l’aigua del cometa. I el resultat és que hi ha uns 530 àtoms de deuteri per milió d’àtoms d’hidrogen. És a dir, gairebé el triple que a la Terra. Per tant, l’aigua dels cometes i l’aigua de la Terra són diferents i l’origen dels nostres mars l’haurem de buscar en altres indrets.

En realitat, aquesta no és la primera vegada que es mesura aquesta proporció. Ja tenim dades sobre l’aigua de diferents planetes, cometes, asteroides i satèl·lits. I ja es veu un cert patró que permet agrupar l’aigua del sistema solar en diferents grups. Pràcticament totes les vegades que s’ha mesurat l’aigua dels cometes s’ha trobat que tenen proporcions més altes de deuteri. En canvi, la dels asteroides coincideix gairebé del tot amb la terrestre.

El problema és que els asteroides tenen molt poca aigua, per tant no són uns candidats ideals tot i que no es poden descartar. Potser la Terra va estar sotmesa a un bombardeig d’asteroides prou gran, o potser l’origen de l’aigua dels asteroides i de la Terra és per reaccions químiques similars.

La hipòtesi de l’aigua provinent dels cometes sembla que es desinfla, però no passa res. Caldrà seguir buscant, però al menys ja podem anar descartant possibilitats. Després de tot, és igual d’important saber allò que és cert com descartar les coses que serien possibles, però que no són certes.

8 comentaris

  • Xavier Gil

    15/12/2014 8:34

    Eps, no ens oblidem d’una cosa?
    Diuen que l’aigua té memòria, oi?
    Doncs segur que recorda d’un va venir….
    Només cal pensar com li preguntem!!!
    :-)

  • Daniel Closa

    11/12/2014 12:12

    De fet, cometes i astroides son molt diferents. I estan en indrets diferents del sistema solar. Generalitzant, uns son pedres i els altres són boles de gel. Per això els cometes eren bons candidats a portar aigua cap l’interior del sistema solar.
    Podria ser que en funció de la distancia al Sol es mantingui més o menys deuteri. Per això la hipòtesi de l’origen cometari no està descartada del tot, però realment no ha rebut un suport amb les dades noves. La proporció deuteri hidrogen és molt diferent a la de la Terra!
    Ah! L’origen sembla ser la nebulosa de gas que va donar lloc al sistema solar. La part central va condensar-se i va formar el sol (fet sobretot de hidrogen) i el material sobrant va servir per constituir tota la resta. Pensa que l’hidrogen és l’element més abundant de l’Univers. La resta s’ha format a l’interior de les estrelles.

  • tramuntaire

    11/12/2014 11:58

    O sigui que hi va haver una època que no plovia aigua, ni neu ni pedra, sinó directament asteroides.

    Pel que he entès, la diferència entre cometes i asteroides és el seu contingut en aigua, així que potser fa uns milers de milions d’anys no existia aquesta diferència.

    Com en Jordi, jo també em pregunto si la diferent proporció de deuteri a la terra o als cometes no es deu en una major facilitat d’evaporació de l’aigua pesada. Al cap i a la fi no sé si se sap com va anar a parar l’aigua als cometes i asteroides, perquè potser tota té un origen semblant amb una font d’hidrogen homogènia.

  • Daniel Closa

    11/12/2014 11:43

    Pons. Podria ser. Hi ha diferents famílies de cometes en funció de la zona de l’espai d’on provenen. Però sense descartar-la del tot, la hipòtesi cometària queda afeblida.

    Jordi G. Tampoc és impossible. Però el cas és que sembla que guanya pes la hipòtesi d’un origen terrestre per l’aigua. A partir de reaccions químiques que tenen lloc a l’interior del planeta. Després de tot, els volcans alliberen molt vapor d’aigua.

  • Jordi G.

    11/12/2014 11:08

    No hi entenc gens, però suposo que els asteroides podrien haver perdut part de l’aigua que contenien. I si és el cas, no podria haver hagut algun tipus de discriminació per la massa? És a dir, no podrien haver perdut més fàcilment les molècules lleugeres d’aigua?

  • Pons

    11/12/2014 10:10

    També podria ser que l’aigua de la terra vingui d’un tipus de cometes que encara no hem vist, no?

  • Daniel Closa

    11/12/2014 9:46

    Pot venir de cossos provinents de l’espai. Sabem que al principi de la formació del planeta va haver-hi una època de molts impactes. És la que s’anomena el “Gran Bombardeig Tardà” i la culpable de la majoria de cràters de la Lluna
    http://ca.wikipedia.org/wiki/Gran_bombardeig_tard%C3%A0

    Pel que dius del canvi entre cometes i asteroides…. em vaig fer un embolic al escriure-ho. Ara ja està corregit” (Gràcies!!)

  • Carquinyol

    11/12/2014 9:35

    A mi em costa imaginar que l’aigua de la Terra vingui de cometes o asteroides però bé, hi ha tantes coses que em costen imaginar !

    Per cert, quan dius Potser la Terra va estar sotmesa a un bombardeig de cometes prou gran, o potser l’origen de l’aigua dels cometes i de la Terra és per reaccions químiques similars., parles de cometes o d’asteroides? És que just abans parles dels asteroides i m’ha sobtat aquest canvi a cometes de cop i volta.