Gases y polvo en la superficie de Rosetta. Fuente: ESA/Rosetta/NavCam.
La sonda de la ESA Rosetta ha medido por primera vez en la historia el gas nitrógeno de un cometa, proporcionando pistas sobre las primeras etapas de la formación de nuestro sistema solar. Los resultados del estudio, que fue dirigido por investigadores de la Universidad de Berna (Suiza), se han publicado en la revista Science.
El nitrógeno molecular, N2, es la principal molécula de la atmósfera terrestre y también está presente en las atmósferas y las superficies de Plutón y la luna Tritón, de Neptuno. También se cree que fue la forma dominante de nitrógeno en la temprana nebulosa de la que surgió nuestro sistema solar.
Martin Rubin, del Instituto de Física de la Universidad de Berna, y su equipo, han sido capaces de medir la "molécula más buscada", como la llama Rubin, en la coma -la atmósfera o cabellera- del cometa 67P / Churyumov-Gerasimenko -Chury-.
Es la primera vez en la historia que los científicos son capaces de detectar moléculas de nitrógeno en un cometa. "A pesar de que algunos cometas como Chury probablemente se formaron en la misma región que Tritón y Plutón, hasta ahora no hemos podido encontrar nitrógeno molecular en ellos", explica Rubin en la nota de prensa de la universidad, recogida por AlphaGalileo. "Dado que el hielo de agua de un cometa puede atrapar sólo pequeñas cantidades, ni el análisis remoto ni el el análisis in situ eran lo suficientemente sensibles y precisos.»
El equipo de Rubin realizó las mediciones con el espectrómetro de masas Rosina, que fue construido en la Universidad de Berna. El instrumento se encuentra a bordo de Rosetta, la sonda para cometas de la Agencia Espacial Europea (ESA). La nave llegó a Chury en agosto de 2014 después de un viaje de diez años a través del espacio y ha estado recogiendo datos sobre el cometa desde entonces.
"Rosina tiene la resolución requerida para distinguir in situ moléculas con pesos moleculares casi idénticos, como es el caso del monóxido de carbono y el nitrógeno molecular", explica Rubin. Y añade: "Es genial ver que un instrumento diseñado y construido hace casi 20 años proporciona por fin los datos buscados durante tanto tiempo. Esta es una de las medidas clave de Rosina."
El nitrógeno molecular, N2, es la principal molécula de la atmósfera terrestre y también está presente en las atmósferas y las superficies de Plutón y la luna Tritón, de Neptuno. También se cree que fue la forma dominante de nitrógeno en la temprana nebulosa de la que surgió nuestro sistema solar.
Martin Rubin, del Instituto de Física de la Universidad de Berna, y su equipo, han sido capaces de medir la "molécula más buscada", como la llama Rubin, en la coma -la atmósfera o cabellera- del cometa 67P / Churyumov-Gerasimenko -Chury-.
Es la primera vez en la historia que los científicos son capaces de detectar moléculas de nitrógeno en un cometa. "A pesar de que algunos cometas como Chury probablemente se formaron en la misma región que Tritón y Plutón, hasta ahora no hemos podido encontrar nitrógeno molecular en ellos", explica Rubin en la nota de prensa de la universidad, recogida por AlphaGalileo. "Dado que el hielo de agua de un cometa puede atrapar sólo pequeñas cantidades, ni el análisis remoto ni el el análisis in situ eran lo suficientemente sensibles y precisos.»
El equipo de Rubin realizó las mediciones con el espectrómetro de masas Rosina, que fue construido en la Universidad de Berna. El instrumento se encuentra a bordo de Rosetta, la sonda para cometas de la Agencia Espacial Europea (ESA). La nave llegó a Chury en agosto de 2014 después de un viaje de diez años a través del espacio y ha estado recogiendo datos sobre el cometa desde entonces.
"Rosina tiene la resolución requerida para distinguir in situ moléculas con pesos moleculares casi idénticos, como es el caso del monóxido de carbono y el nitrógeno molecular", explica Rubin. Y añade: "Es genial ver que un instrumento diseñado y construido hace casi 20 años proporciona por fin los datos buscados durante tanto tiempo. Esta es una de las medidas clave de Rosina."
El origen del nitrógeno terrestre
Las mediciones de nitrógeno sugieren que Chury se formó en una región muy fría de nuestro sistema solar. "La cantidad de nitrógeno molecular traído a la Tierra por cometas como 67P / Churyumov-Gerasimenko es pequeña en comparación con otras moléculas que llevan nitrógeno, como el amoníaco", explica la investigadora principal de Rosina, Kathrin Altwegg.
Según ella, estos resultados se suman a la creciente evidencia de que los cometas de la familia de Júpiter -es decir, aquellos cuya órbita está afectada por la gravedad de Júpiter-, como Chury, no pueden ser la principal fuente de agua y de compuestos volátiles como el nitrógeno de la Tierra.
Altwegg y su equipo habían descubierto recientemente que la proporción de deuterio e hidrógeno en el agua del cometa difería de la de la Tierra, lo que indicaba que esta última era de una fuente diferente. "Al igual que el origen de nuestra agua, el nitrógeno molecular ausente en los cometas era otra pregunta abierta planteada durante la misión Giotto al cometa 1P / Halley hace casi 30 años", explica. "Es muy satisfactorio que haya sido respondida por fin".
Matt Taylor, científico del proyecto Rosetta, considera que el descubrimiento de nitrógeno molecular es "otra pieza del rompecabezas" en cuanto a los roles que jugaron los cometas de la familia de Júpiter en la evolución del Sistema Solar. "Pero el rompecabezas no está terminado, de ninguna manera", añade. "Rosetta y Chury están a unos cinco meses de distancia del perihelio del sol ahora mismo, y estaremos observando cómo cambia la composición de los gases a lo largo de este período, y tratando de descifrar lo que nos cuenta sobre la vida pasada de este cometa."
Las mediciones de nitrógeno sugieren que Chury se formó en una región muy fría de nuestro sistema solar. "La cantidad de nitrógeno molecular traído a la Tierra por cometas como 67P / Churyumov-Gerasimenko es pequeña en comparación con otras moléculas que llevan nitrógeno, como el amoníaco", explica la investigadora principal de Rosina, Kathrin Altwegg.
Según ella, estos resultados se suman a la creciente evidencia de que los cometas de la familia de Júpiter -es decir, aquellos cuya órbita está afectada por la gravedad de Júpiter-, como Chury, no pueden ser la principal fuente de agua y de compuestos volátiles como el nitrógeno de la Tierra.
Altwegg y su equipo habían descubierto recientemente que la proporción de deuterio e hidrógeno en el agua del cometa difería de la de la Tierra, lo que indicaba que esta última era de una fuente diferente. "Al igual que el origen de nuestra agua, el nitrógeno molecular ausente en los cometas era otra pregunta abierta planteada durante la misión Giotto al cometa 1P / Halley hace casi 30 años", explica. "Es muy satisfactorio que haya sido respondida por fin".
Matt Taylor, científico del proyecto Rosetta, considera que el descubrimiento de nitrógeno molecular es "otra pieza del rompecabezas" en cuanto a los roles que jugaron los cometas de la familia de Júpiter en la evolución del Sistema Solar. "Pero el rompecabezas no está terminado, de ninguna manera", añade. "Rosetta y Chury están a unos cinco meses de distancia del perihelio del sol ahora mismo, y estaremos observando cómo cambia la composición de los gases a lo largo de este período, y tratando de descifrar lo que nos cuenta sobre la vida pasada de este cometa."
Referencia bibliográfica:
M. Rubin, K. Altwegg, H. Balsiger, A. Bar-Nun, J.-J. Berthelier, A. Bieler, P. Bochsler, C. Briois, U. Calmonte, M. Combi, J. De Keyser, F. Dhooghe, P. Eberhardt, B. Fiethe, S. A. Fuselier, S. Gasc, T. I. Gombosi, K. C. Hansen, M. Hässig, A. Jäckel, E. Kopp, A. Korth, L. Le Roy, U. Mall, B. Marty, O. Mousis, T. Owen, H. Rème, T. Sémon, C.-Y. Tzou, J. H. Waite, P. Wurz: Molecular nitrogen in comet 67P/Churyumov-Gerasimenko indicates a low formation temperature. Science (2015). DOI: 10.1126/science.aaa6100
M. Rubin, K. Altwegg, H. Balsiger, A. Bar-Nun, J.-J. Berthelier, A. Bieler, P. Bochsler, C. Briois, U. Calmonte, M. Combi, J. De Keyser, F. Dhooghe, P. Eberhardt, B. Fiethe, S. A. Fuselier, S. Gasc, T. I. Gombosi, K. C. Hansen, M. Hässig, A. Jäckel, E. Kopp, A. Korth, L. Le Roy, U. Mall, B. Marty, O. Mousis, T. Owen, H. Rème, T. Sémon, C.-Y. Tzou, J. H. Waite, P. Wurz: Molecular nitrogen in comet 67P/Churyumov-Gerasimenko indicates a low formation temperature. Science (2015). DOI: 10.1126/science.aaa6100