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Rosetta: l'acqua dei nostri oceani non arriva dalle comete

Gli spettrometri a bordo della sonda europea Rosetta hanno scoperto che la composizione isotopica dell'acqua che forma il ghiaccio della cometa 67P/Churyumov-Gerasimenko è molto diversa da quella presente sul nostro pianeta, poiché ha un numero molto più alto di atomi in cui il deuterio, o idrogeno pesante, prende il posto dell'idrogeno. L'acqua degli oceani terrestri oceani deve quindi avere un'altra origine: a portarla sono stati probabilmente i meteoriti (red)

L'acqua dei nostri oceani non proviene dalle comete ma, con tutta probabilità, è arrivata sulla Terra con i bombardamenti di meteoriti. E' questa la prima eclatante scoperta della missione della sonda europea Rosetta, avvenuta grazie alle analisi dello strumento ROSINA (Rosetta Orbiter Spectrometer for Ion and Neutral Analysis), un'apparecchiatura composta da due spettrometri di massa e un sensore di pressione. I risultati sono pubblicati su "Science".


Il ghiaccio presente sulla cometa 67P/Churyumov-Gerasimenko è infatti formato da acqua con una composizione isotopica nettamente distinta da quella presente sul nostro pianeta. Come tutti sanno, la molecola dell'acqua è formata da due atomi d’idrogeno e uno d’ossigeno, ma esaminando più attentamente l'acqua terrestre si scopre che - in una molecola su 3200 circa - uno degli atomi di idrogeno è sostituito da un atomo di deuterio, (o idrogeno pesante) nel cui nucleo oltre a un protone c'è anche un neutrone. L'esatto rapporto fra le quantità di deuterio e idrogeno costituisce una ben precisa firma isotopica dell'acqua, che nel caso di quella terrestre è pari a circa 1,5×10 alla meno 4.




Rosetta: l'acqua dei nostri oceani non arriva dalle  comete
Le comete hanno in prevalenza origine dalla fascia di Kuyper o dalla Nube di Oort. (ESA/Rosetta/NAVCAM, CC BY-SA IGO 3.0)
 
Ma le ultime analisi del vapore emesso da 67P/CG hanno stabilito che il rapporto isotopico dell'acqua della cometa è tre volte superiore: 5,3×10alla meno 4, vale a dire ogni 2000 molecole circa.

L'ipotesi che l'acqua terrestre avesse un'origine cometaria è di lunga data ed è legata al fatto che gran parte della massa di questi corpi celesti è rappresentata da acqua. Le analisi spettroscopiche effettuate nel 1986 dalla sonda europea Giotto sul vapore emesso dalla cometa di Halley avevano mostrato anch'esse un rapporto isotopico incompatibile con quello dell'acqua terrestre, ma senza consentire di scartare del tutto l'ipotesi.

Halley appartiene infatti alle comete che provengono dalla remota Nube di Oort, un vasto complesso di corpi celesti che si estende fra le 20.000 e le 100.000 unità astronomiche e che segna il confine del sistema solare. Esiste però anche un nutrito gruppo di comete molto più vicine, quelle provenienti dalla fascia di Kuiper, che si estende dall'orbita di Nettuno fino a 50 unità astronomiche.




Rosetta: l'acqua dei nostri oceani non arriva dalle  comete
I rapporti isotopici fra deuterio e idrogeno in diversi corpi celesti del sistema solare (Cortesia Altwegg et al./Science/AAAS)
 
Si sperava quindi che l'origine dell'acqua terrestre potessero essere le comete più interne, appunto come 67P/Churyumov-Gerasimenko, anche perché le analisi spettrali eseguite dal telescopio spaziale Herschel su due comete della stessa provenienza avevano dato esiti in linea di massima compatibili. 

Le rilevazioni compiute da Rosetta, però, indicano che i rapporti isotopici nelle comete interne hanno una variabilità tropppo elevata: è estremamente improbabile che sulla Terra siano piovute solo quelle con i rapporti isotopici che si sollocano al limite inferiore di questa variabilità, corrispondente a quello dei nostri mari.

A questo punto, però, scrivono gli autori, “le nuove misurazioni suffragano il modello che non invoca un'origine cometaria dell'acqua degli oceani – e per estensione di quella dell'atmosfera terrestre – ma asteroidale, ossia di asteroidi simili alle condriti carbonacee”. L'acqua delle  condriti carbonacee mostra infatti un profilo isotopico in media prefettamente sovrapponibile con quello terrestre.


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