Los experimentos que utilizan un cañón de proyectiles de alta potencia muestran cómo los impactos de los asteroides ricos en agua pueden entregar cantidades sorprendentes de agua a los cuerpos planetarios. La investigación, por científicos de la Universidad de Brown, podría arrojar luz sobre cómo llegó el agua a la Tierra primitiva y ayudar a explicar algunos rastros de detección de agua en la Luna y en otros lugares.

"El origen y transporte del agua y los volátiles es una de las grandes cuestiones de la ciencia planetaria, "dijo Terik Daly, investigador postdoctoral de la Universidad Johns Hopkins que dirigió la investigación mientras completaba su doctorado. en Brown. "Estos experimentos revelan un mecanismo por el cual los asteroides podrían llevar agua a las lunas, planetas y otros asteroides. Es un proceso que comenzó mientras el sistema solar se estaba formando y continúa operando hoy ".

La investigación se publica en Avances de la ciencia .

La fuente del agua de la Tierra sigue siendo un misterio. Durante mucho tiempo se pensó que los planetas del sistema solar interior se formaron completamente secos y que el agua fue entregada más tarde por impactos de cometas helados. Si bien esa idea sigue siendo una posibilidad, Las mediciones isotópicas han demostrado que el agua de la Tierra es similar al agua contenida en los asteroides carbonosos. Eso sugiere que los asteroides también podrían haber sido una fuente de agua de la Tierra, pero no se comprende bien cómo podría haber funcionado dicha entrega.

"Los modelos de impacto nos dicen que los impactadores deberían desvolatilizarse por completo a muchas de las velocidades de impacto comunes en el sistema solar, lo que significa que toda el agua que contienen simplemente hierve con el calor del impacto, "dijo Pete Schultz, coautor del artículo y profesor en el Departamento de Tierra de Brown, Ciencias ambientales y planetarias. "Pero la naturaleza tiende a ser más interesante que nuestros modelos, por eso necesitamos hacer experimentos ".

Para el estudio, Daly y Schultz utilizaron proyectiles del tamaño de mármol con una composición similar a las condritas carbonáceas, meteoritos derivados de antiguos, asteroides ricos en agua. Usando el campo de tiro vertical en el Centro de Investigación Ames de la NASA, Los proyectiles se dispararon contra un material objetivo completamente seco hecho de polvo de piedra pómez a velocidades de alrededor de 5 kilómetros por segundo (más de 11, 000 millas por hora). Luego, los investigadores analizaron los escombros posteriores al impacto con una armada de herramientas analíticas, buscando señales de agua atrapada en su interior.

Descubrieron que a velocidades de impacto y ángulos comunes en todo el sistema solar, hasta un 30 por ciento del agua autóctona del impactador quedó atrapada en los escombros posteriores al impacto. La mayor parte de esa agua quedó atrapada en el derretimiento por impacto, roca que se derrite por el calor del impacto y luego se vuelve a solidificar a medida que se enfría, y en brechas de impacto, rocas hechas de una mezcla de escombros de impacto soldados entre sí por el calor del impacto.

La investigación da algunas pistas sobre el mecanismo a través del cual se retuvo el agua. Como partes del impactador son destruidas por el calor de la colisión, se forma una columna de vapor que incluye agua que estaba dentro del impactador.

"El derretimiento del impacto y las brechas se están formando dentro de esa columna, ", Dijo Schultz." Lo que estamos sugiriendo es que el vapor de agua se ingiere en los derretimientos y brechas a medida que se forman. Entonces, aunque el impactador pierde su agua, parte de ella se recupera a medida que la masa fundida se enfría rápidamente ".

Los hallazgos podrían tener implicaciones significativas para comprender la presencia de agua en la Tierra. Se cree que los asteroides carbonáceos son algunos de los primeros objetos del sistema solar, las rocas primordiales a partir de las cuales se construyeron los planetas. Cuando estos asteroides ricos en agua se estrellaron contra la Tierra que aún se estaba formando, Es posible que un proceso similar al que encontraron Daly y Schultz permitió incorporar el agua en el proceso de formación del planeta, ellos dicen. Tal proceso también podría ayudar a explicar la presencia de agua dentro del manto de la Luna, ya que la investigación ha sugerido que el agua lunar también tiene un origen asteroide.

El trabajo también podría explicar la actividad posterior del agua en el sistema solar. El agua que se encuentra en la superficie de la Luna en los rayos del cráter Tycho podría haberse derivado del impactador Tycho, Dice Schultz. El agua derivada de asteroides también podría explicar los depósitos de hielo detectados en las regiones polares de Mercurio.

"El punto es que esto nos da un mecanismo de cómo el agua puede quedarse después de estos impactos de asteroides, ", Dijo Schultz." Y muestra por qué los experimentos son tan importantes porque esto es algo que los modelos han pasado por alto ".