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Científicos dan la solución al enigma de por qué los cometas expulsan oxígeno

EP - Lunes, 8 de Mayo de 2017 - Actualizado a las 16:27h

Imagen de un cometa.

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Imagen de un cometa.

MADRID. El oxígeno molecular encontrado por la nave Rosetta en el cometa 67P no necesita ser parte original del mismo, sino que puede ser producido en tiempo real en su superficie.

Es la conclusión de un ingeniero químico de Caltech, que ha descubierto cómo explicar el misterio de por qué los cometas expulsan el gas oxígeno, el mismo gas que los humanos respiramos, anunciado en 2015 por investigadores que estudiaron el cometa 67P / Churyumov-Gerasimenko con la nave espacial Rosetta de la Agencia Espacial Europea (ESA, por sus siglas en inglés).

La misión encontró inesperadamente abundantes niveles de oxígeno molecular en la atmósfera del cometa. El oxígeno molecular en el espacio es altamente inestable, ya que el oxígeno prefiere emparejarse con hidrógeno para producir agua o carbono para producir dióxido de carbono. De hecho, el O2 sólo se ha detectado dos veces antes en el espacio en nebulosas formadoras de estrellas.

Los científicos han propuesto que el oxígeno molecular en el cometa 67P / Churyumov-Gerasimenko podría haber descongelado de su superficie después de haber sido congelado dentro del cometa desde los albores del sistema solar hace 4.600 millones de años. Pero las preguntas persisten porque algunos científicos dicen que el oxígeno debe haber reaccionado con otros productos químicos durante todo ese tiempo.

El profesor de ingeniería química en Caltech Konstantinos P. Giapis, comenzó a mirar los datos de Rosetta porque las reacciones químicas que ocurren en la superficie del cometa eran similares a las que él ha estado realizando en el laboratorio en los últimos 20 años. Giapis estudia reacciones químicas que involucran átomos cargados a alta velocidad, o iones, colisionando con superficies de semiconductores como un medio para crear chips de computadora más rápidos y memorias digitales más grandes para computadoras y teléfonos.

"Comencé a interesarme por el espacio y buscaba lugares donde los iones se aceleraran contra las superficies", dice Giapis. "Después de mirar las mediciones realizadas en el cometa de Rosetta, en particular con respecto a las energías de las moléculas de agua que golpean el cometa, todo encajó, lo que he estado estudiando durante años está sucediendo justo aquí en este cometa", añade.

En un nuevo estudio de 'Nature Communications', Giapis y su co-autor, el estudioso postdoctoral Yunxi Yao, demuestran en el laboratorio cómo el cometa podría estar produciendo oxígeno. Básicamente, las moléculas de vapor de agua salen del cometa mientras el cuerpo cósmico es calentado por el sol. Las moléculas de agua se ionizan, o se cargan, por la luz ultravioleta del sol, y luego el viento del sol sopla las moléculas de agua ionizada hacia el cometa. Cuando las moléculas de agua golpean la superficie del cometa, que contiene oxígeno unido a materiales como el óxido y la arena, las moléculas recogen otro átomo de oxígeno de estas superficies y se forma O2.

"Hemos demostrado experimentalmente que es posible formar oxígeno molecular dinámicamente en la superficie de materiales similares a los encontrados en el cometa", dice Yao.

Otros cuerpos astrofísicos, como planetas más allá de nuestro sistema solar, o exoplanetas, también podrían producir oxígeno molecular con un mecanismo "abiótico" similar, sin necesidad de vida. Esto puede influir en cómo los investigadores buscan signos de vida en los exoplanetas en el futuro.