Uma viagem além do sol pode ter alterado seletivamente a produção de uma forma de água em um cometa - um efeito não visto pelos astrônomos antes, sugere um novo estudo da NASA.

Astrônomos do Goddard Space Flight Center da NASA em Greenbelt, Maryland, observou o cometa nuvem de Oort C / 2014 Q2, também chamado Lovejoy, quando passou perto da Terra no início de 2015. Por meio da parceria da NASA no Observatório W. M. Keck em Mauna Kea, Havaí, a equipe observou o cometa em comprimentos de onda infravermelhos alguns dias depois que Lovejoy ultrapassou seu periélio - ou o ponto mais próximo do sol.

A equipe se concentrou na água de Lovejoy, medir simultaneamente a liberação de H2O junto com a produção de uma forma mais pesada de água, HDO. As moléculas de água consistem em dois átomos de hidrogênio e um átomo de oxigênio. Um átomo de hidrogênio tem um próton, mas quando também inclui um nêutron, esse isótopo de hidrogênio mais pesado é chamado de deutério, ou o "D" em HDO. A partir dessas medições, os pesquisadores calcularam a razão D para H - uma impressão digital química que fornece pistas sobre exatamente onde os cometas (ou asteróides) se formaram dentro da nuvem de material que cercava o jovem sol nos primeiros dias do sistema solar. Os pesquisadores também usam o valor D para H para tentar entender quanto da água da Terra pode ter vindo de cometas e asteróides.

Os cientistas compararam suas descobertas nas observações de Keck com as observações de outra equipe feitas antes de o cometa atingir o periélio, usando telescópios espaciais e terrestres, e encontraram uma diferença inesperada:após o periélio, a saída de HDO foi duas a três vezes maior, enquanto a saída de H2O permaneceu essencialmente constante. Isso significava que a razão D para H era duas a três vezes maior do que os valores relatados anteriormente.

"A mudança que vimos com este cometa é surpreendente, e destaca a necessidade de medições repetidas de D-para-H em cometas em diferentes posições em suas órbitas para compreender todas as implicações, "disse Lucas Paganini, pesquisador do Goddard Center for Astrobiology e principal autor do estudo, disponível online no Astrophysical Journal Letters.

As mudanças na produção de água são esperadas conforme os cometas se aproximam do sol, mas o entendimento anterior sugeria que a liberação dessas diferentes formas de água normalmente sobe ou desce mais ou menos juntas, mantendo um valor D para H consistente. As novas descobertas sugerem que este pode não ser o caso.

"Se o valor D para H muda com o tempo, seria enganoso supor que os cometas contribuíram com apenas uma pequena fração da água da Terra em comparação com os asteróides, "Paganini disse, "especialmente, se estes forem baseados em uma única medição do valor D-para-H na água cometária. "

A produção de HDO em cometas tem sido historicamente difícil de medir, porque HDO é uma forma de água muito menos abundante. Alegria do amor, por exemplo, lançado na ordem de 1, 500 vezes mais H2O do que HDO. O brilho de Lovejoy tornou possível medir HDO quando o cometa passou perto da Terra, e os detectores aprimorados que estão sendo instalados em alguns telescópios terrestres permitirão medições semelhantes em cometas mais fracos no futuro.

A aparente mudança no D-para-H de Lovejoy pode ser causada pelos níveis mais elevados de processos energéticos - como a radiação perto do sol - que pode ter alterado as características da água nas camadas superficiais do cometa. Nesse caso, um valor D para H diferente pode indicar que o cometa "envelheceu" em um estágio diferente de seu ciclo de vida. Alternativamente, resultados anteriores podem ter ignorado possíveis alterações químicas que ocorrem na tênue atmosfera do cometa.

"Os cometas podem ser bastante ativos e, às vezes, bastante dinâmicos, especialmente quando eles estão no sistema solar interno, mais perto do sol, "disse Michael Mumma, diretor do Goddard Center for Astrobiology e co-autor do estudo. "A técnica de infravermelho fornece um instantâneo da produção do cometa medindo a produção de H2O e HDO simultaneamente. Isso é especialmente importante porque elimina muitas fontes de incerteza sistemática."