Izquierda:la superficie del cometa Rosetta. Cuando el cometa se acerca al Sol, los gases congelados se evaporan desde debajo de la superficie, arrastrando pequeñas partículas de polvo con ellos. Derecha:Estos granos de polvo se pueden capturar y examinar con el instrumento COSIMA. Los objetivos como éste, que mide solo unos pocos centímetros, actúan como colectores de polvo. Retienen partículas de polvo de hasta 100 micrones de tamaño. Crédito:ESA / Rosetta / MPS para OSIRIS Team MPS / UPD / LAM / IAA / SSO / INTA / UPM / DASP / IDA (izquierda), ESA / Rosetta / MPS para COSIMA Team MPS / CSNSM / UNIBW / TUORLA / IWF / IAS / ESA / BUW / MPE / LPC2E / LCM / IMF / UTU / LISA / UOFC / vH &S. (derecha)
El polvo que emite el cometa 67P / Churyumov-Gerasimenko al espacio consiste en aproximadamente la mitad de moléculas orgánicas. El polvo pertenece al material más prístino y rico en carbono conocido en nuestro sistema solar y apenas ha cambiado desde su nacimiento. Estos resultados del equipo de COSIMA se publican hoy en la revista Avisos mensuales de la Royal Astronomical Society . COSIMA es un instrumento a bordo de la nave espacial Rosetta, que investigó el cometa 67P / Churyumov-Gerasimenko desde agosto de 2014 hasta septiembre de 2016. En su estudio actual, los investigadores involucrados, incluidos científicos del Instituto Max Planck para la Investigación del Sistema Solar (MPS), analizan de manera tan exhaustiva como siempre, qué elementos químicos constituyen el polvo cometario.
Cuando un cometa que viaja a lo largo de su órbita altamente elíptica se acerca al Sol, se activa:los gases congelados se evaporan, arrastrando diminutos granos de polvo al espacio. Capturar y examinar estos granos brinda la oportunidad de rastrear los "materiales de construcción" del propio cometa. Hasta aquí, solo unas pocas misiones espaciales han tenido éxito en este esfuerzo. Estos incluyen la misión Rosetta de la ESA. A diferencia de sus predecesores, Para su estudio actual, los investigadores de Rosetta pudieron recolectar y analizar partículas de polvo de varios tamaños durante un período de aproximadamente dos años. En comparación, misiones anteriores, como Flyby de Giotto del cometa 1P / Halley o Stardust, que incluso devolvió el polvo cometario del cometa 81P / Wild 2 a la Tierra, proporcionó solo una instantánea. En el caso de la sonda espacial Stardust, que pasó junto a su cometa en 2004, el polvo había cambiado significativamente durante la captura, de modo que un análisis cuantitativo solo fue posible hasta cierto punto.
En el transcurso de la misión Rosetta, COSIMA recogió más de 35000 granos de polvo. El más pequeño de ellos medía solo 0.01 milímetros de diámetro, el más grande alrededor de un milímetro. El instrumento permite observar primero los granos de polvo individuales con un microscopio. En un segundo paso, estos granos son bombardeados con un haz de iones de indio de alta energía. Los iones secundarios emitidos de esta manera se pueden "pesar" y analizar en el espectrómetro de masas COSIMA. Para el estudio actual, los investigadores se limitaron a 30 granos de polvo con propiedades que aseguraron un análisis significativo. Su selección incluye granos de polvo de todas las fases de la misión Rosetta y de todos los tamaños.
"Nuestros análisis muestran que la composición de todos estos granos es muy similar, "Dr. Martin Hilchenbach, investigador de MPS, Investigador principal del equipo COSIMA, describe los resultados. Los científicos concluyen que el polvo del cometa consta de los mismos "ingredientes" que el núcleo del cometa y, por lo tanto, puede examinarse en su lugar.
Izquierda:descripción general de los elementos químicos que componen el cometa Rosetta. Derecha:Distribución de masa promedio de sustancias orgánicas y minerales en el cometa Rosetta. Crédito:© ESA / Rosetta / MPS para COSIMA Team MPS / CSNSM / UNIBW / TUORLA / IWF / IAS / ESA / BUW / MPE / LPC2E / LCM / IMF / UTU / LISA / UOFC / vH &S.
Como muestra el estudio, Las moléculas orgánicas se encuentran entre los ingredientes que encabezan la lista. Estos representan alrededor del 45 por ciento del peso del material cometario sólido. "Por tanto, el cometa de Rosetta pertenece a los cuerpos más ricos en carbono que conocemos en el sistema solar, "dice el científico de MPS y miembro del equipo COSIMA, el Dr. Oliver Stenzel. La otra parte del peso total, alrededor del 55 por ciento, es proporcionada por sustancias minerales, principalmente silicatos. Llama la atención que son casi exclusivamente minerales no hidratados, es decir, compuestos de agua que faltan.
"Por supuesto, El cometa de Rosetta contiene agua como cualquier otro cometa, también, ", dice Hilchenbach." Pero debido a que los cometas han pasado la mayor parte de su tiempo en el borde helado del sistema solar, casi siempre ha estado congelado y no podía reaccionar con los minerales ”. Por lo tanto, los investigadores consideran la falta de minerales hidratados en el polvo del cometa como una indicación de que el 67P contiene material muy prístino.
Esta conclusión está respaldada por la proporción de ciertos elementos como el carbono y el silicio. Con más de 5, este valor está muy cerca del valor del sol, que se cree que refleja la proporción encontrada en el sistema solar temprano.
Los hallazgos actuales también tocan nuestras ideas sobre cómo surgió la vida en la Tierra. En una publicación anterior, El equipo de COSIMA pudo demostrar que el carbono que se encuentra en el cometa Rosetta se encuentra principalmente en forma de grandes, macromoléculas orgánicas. Junto con el estudio actual, queda claro que estos compuestos constituyen una gran parte del material cometario. Por lo tanto, si los cometas suministraron materia orgánica a la Tierra primitiva, como suponen muchos investigadores, probablemente habría sido principalmente en forma de tales macromoléculas.