A principios de 2016, un visitante helado del borde de nuestro sistema solar pasó a toda velocidad cerca de la Tierra. Se hizo visible brevemente para los observadores de estrellas como el cometa Catalina antes de que pasara junto al Sol para desaparecer para siempre fuera 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 (SOFIA), el telescopio de la NASA instalado en un avión Boeing 747SP. 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.
Ahora, este visitante único de nuestro sistema solar interior está ayudando a explicar más sobre nuestros propios orígenes, ya que se hace evidente que cometas como Catalina podrían haber sido una fuente esencial de carbono en planetas como la Tierra y Marte durante la formación temprana del sistema solar.
Los nuevos resultados de SOFIA, un proyecto conjunto de la NASA y el Centro Aeroespacial Alemán, se publicaron en el Planetary Science Journal.
«El carbono es clave para aprender sobre los orígenes de la vida«, asegura el autor principal del artículo, Charles «Chick» Woodward, astrofísico y profesor del Instituto de Astrofísica de Minnesota Twin Cities de la Universidad de Minnesota. «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«.
El cometa Catalina, congelado en el tiempo
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 reservorio de carbono que podría haber sido importante para sembrar la 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. Si bien los gigantes gaseosos más fríos como Júpiter y Neptuno podrían soportar carbono en el sistema solar exterior, el tamaño enorme de Júpiter puede haber bloqueado gravitacionalmente el carbono para que no se volviera a mezclar con el sistema solar interior.
Mezcla primordial
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 temprano evolucionaron a 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«, afirma Woodward. «Nos estamos acercando a comprender exactamente cómo estos impactos en los primeros planetas pueden haber catalizado la vida«.
Se necesitan observaciones adicionales de nuevos cometas para saber si hay muchos otros cometas ricos en carbono en la Nube de Oort, lo que respaldaría aún más la hipótesis de que los cometas hicieron llegar el carbono y otros elementos que sustentan la vida a los planetas terrestres. Como el observatorio aéreo más grande del mundo, la movilidad de SOFIA le permite observar rápidamente los cometas recién descubiertos a medida que atraviesan el sistema solar.
Fuente: Planetary Science Journal.
