Da dove viene l'acqua della Terra? Sebbene le comete, con i loro nuclei ghiacciati, sembrano candidati ideali, le analisi hanno finora dimostrato che la loro acqua è diversa da quella dei nostri oceani. Ora, però, una squadra internazionale, che riunisce ricercatori del CNRS presso il Laboratorio di Studi sulle Radiazioni e la Materia in Astrofisica e Atmosfere (Osservatorio di Parigi - PSL/CNRS/Università della Sorbona/Università di Cergy-Pontoise) e il Laboratorio di Studi e Strumentazione Spaziale in Astrofisica (Osservatorio di Parigi - PSL/ CNRS/Università della Sorbona/Università di Parigi), ha scoperto che una famiglia di comete, le comete iperattive, contiene acqua simile a quella terrestre. Lo studio, pubblicato sulla rivista Astronomia e astrofisica il 20 maggio 2019, si basa in particolare sulle misurazioni della cometa 46P/Wirtanen effettuate da SOFIA, Osservatorio stratosferico della NASA per l'astronomia a infrarossi.

Secondo la teoria standard, si pensa che la Terra si sia formata dalla collisione di piccoli corpi celesti noti come planetesimi. Poiché tali corpi erano poveri d'acqua, L'acqua della Terra deve essere stata fornita da un planetesimo più grande o da una pioggia di oggetti più piccoli come asteroidi o comete.

Per rintracciare la sorgente dell'acqua terrestre, i ricercatori studiano i rapporti isotopici1, e in particolare il rapporto in acqua tra deuterio e idrogeno, noto come rapporto D/H (il deuterio è una forma più pesante di idrogeno). Quando una cometa si avvicina al sole, il suo ghiaccio sublima, formando un'atmosfera di vapore acqueo che può essere analizzata a distanza. Però, i rapporti D/H delle comete misurati finora sono stati generalmente da due a tre volte quelli dell'acqua dell'oceano, il che implica che le comete hanno fornito solo circa il 10% dell'acqua terrestre.

Quando la cometa 46P/Wirtanen si è avvicinata alla Terra nel dicembre 2018 è stata analizzata utilizzando l'osservatorio aereo SOFIA, trasportato a bordo di un aereo Boeing. Questa è stata la terza cometa che ha mostrato lo stesso rapporto D/H dell'acqua terrestre. Come le due comete precedenti, appartiene alla categoria delle comete iperattive che, mentre si avvicinano al Sole, rilasciano più acqua di quanta la superficie del loro nucleo dovrebbe consentire. L'eccesso è prodotto da particelle ricche di ghiaccio presenti nella loro atmosfera.

Incuriosito, i ricercatori hanno determinato la frazione attiva (cioè la frazione della superficie del nucleo necessaria per produrre la quantità di acqua presente nella loro atmosfera) di tutte le comete con un rapporto D/H noto. Hanno scoperto che esiste una correlazione inversa tra la frazione attiva e il rapporto D/H del vapore acqueo:più una cometa tende all'iperattività (cioè una frazione attiva superiore a 1), più il suo rapporto D/H diminuisce e si avvicina a quello della Terra.

comete iperattive, il cui vapore acqueo è parzialmente derivato da granelli ghiacciati espulsi nella loro atmosfera hanno quindi un rapporto D/H simile a quello dell'acqua terrestre, a differenza delle comete il cui alone di gas è prodotto solo dal ghiaccio superficiale. I ricercatori suggeriscono che i rapporti D/H misurati nell'atmosfera di quest'ultimo non sono necessariamente indicativi del ghiaccio presente nel loro nucleo. Se questa ipotesi è corretta, l'acqua in tutti i nuclei cometari può infatti essere molto simile all'acqua terrestre, riaprendo il dibattito sull'origine degli oceani della Terra.