Un oceano ghiacciato

La cometa Hartley 2 è risultata ben più importante di quanto si potesse pensare: rappresenta un perfetto oceano terrestre congelato e dà vigore alla teoria che l’acqua terrestre (formatasi circa otto milioni di anni dopo la formazione del pianeta) provenga per la maggior parte dalle comete.

La vita sulla Terra non potrebbe esistere senza la presenza di acqua liquida. Il sapere come gli oceani si siano formati sul pianeta acquista, quindi, un’importanza fondamentale.

Osservazioni ottenute con Herschel nel lontano infrarosso hanno dimostrato che il ghiaccio della cometa Hatley 2 ha la stessa composizione chimica degli oceani terrestri. In particolare, lo stesso rapporto D/H, ossia la stessa proporzione tra Deuterio (idrogeno con un neutrone nel nucleo) e Idrogeno normale (senza neutroni).

La cometa Hartley 2, ripresa dalla sonda  EPOXI della NASA.

La cometa Hartley 2, ripresa dalla sonda EPOXI della NASA.

Questo risultato è il primo mai ottenuto e la Hartley 2 è l’unica a mostrarlo. Lo stesso strumento ha analizzato altre sei comete con rapporti D/H molto diversi. Oggetti come queste ultime avrebbero contribuito solo per il 10% alle acque oceaniche. Ben diverso avrebbe potuto essere il ruolo di quelle simili alla Hartley 2.

Perché queste diversità? Si ipotizza una diversa origine dei due tipi cometari. Quelle “oceaniche” giungerebbero dalla Fascia di Kuiper, le altre dalla nube di Oort.

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33 Commenti

  1. Caro Enzo,
    non mi e’ chiaro il processo di crescita dell’acqua.Ipotizzando che sia di origine asteroidale e quindi che molecole di acqua siano arrivate sulla terra portate da comete che abbiano impattato sul nostro pianeta, come e’ possibile che si siano poi sviluppati gli oceani da un quantitativo sicuramente piccolissimo?L’acqua non essendo “viva” non ha possibilita’ di svilupparsi e moltiplicarsi….spero di essermi chiarito con questi esempi e di averti fatto capire cosa intendo chiederti. 😳

  2. caro Mario,
    tra le tante che cadevano doveva sicuramente succedere 😉

    caro Marco,
    tu dice pochissime… Assolutamente no! nelle prime fasi evolutive del Sistema Solare le comete e gli asteroidi piovevano a ritmo ben più alto di adesso. Il volume di acqua era sicuramente più che sufficiente. Ve ne è ancora sulla Luna, malgrado la sua incapacità di trattenerla…
    Inoltre, le comete e gli asteroidi portavano idrocarburi e composti organici, i giusti semi per la vita…

  3. Caro Enzo,
    ok, ma il quantitativo di acqua che c’e’ oggi e’ sicuramente minore rispetto a quello che si poteva avere milioni di anni fa’, considerando che il sistema terra nel corso delle ere, abbia raggiunto un equilibrio e che parte dell’acqua sia evaporata e dispersa nello spazio, e se comunque, cosi non fosse, considerando i milioni di metri cubi di acqua che ci sono sulla terra,quanti milioni di asteroidi o comete ci hanno colpito?….mi risulta davvero di difficile comprensione pensare che tutta l’acqua che abbiamo sia arrivata portata dalle comete….intendiamoci, non lo metto in discussione, ma faccio fatica a realizzarlo nella realta’ e quindi come possa essere accaduto.

  4. caro Marco,
    la teoria cometaria non è ancora stata accettata coralmente e quindi non è un fatto assodato. Molti pensano a un mix. Tuttavia, il numero così alto non è assurdo: pensa alla formazione di un pianeta. Esso viene investito in modo terrificante da oggetti di tutte le dimensioni che portano massa al nucleo principale. Pensa che alcuni temono che l’ipotesi cometaria porti troppa acqua e non troppo poca. Ben venga quindi l’evaporazione… Tieni anche conto che da un certo punto in poi l’acqua è sempre stata la stessa, riciclandosi continuamente nel suo ciclo… Infine, non dobbiamo parlare di milioni di anni fa, ma di miliardi di anni fa… tutto è successo nel giro di poche decine di milioni di anni…

  5. Continuo a propendere per la soluzione più semplice: che l’acqua fosse probabilmente contenuta nei composti (silicati idrati) delle rocce che si sono via via formate durante il primo miliardo di anni di vita del pianeta e poi liberatasi. Non capirei d’altronde perchè dovrebbero essere diversi i processi che hanno dato vita all’acqua in altri oggetti cosmici rispetto alla Terra. Si tratta chiaramente di una mia convinzione, ma sull’origine degli oceani (più che dell’acqua in sè) credo continueremo a brancolare a lungo nel buio.

  6. Personalmente sono più vicino a Saverio che alla teoria cometaria.
    Mi sono sempre posto la domanda sul perchè un pianeta non debba avere l’acqua per proprio conto, ma solo o in maggioranza attraverso bombardamenti meteoritici. Rifletto:
    – il fatto che su una singola cometa sia stata trovata acqua simile alla nostra giustifica il tutto?
    – Inoltre è oramai appurato che di acqua nello spazio dove si formano i sistemi planetari ce ne è tantissima. Perchè un pianeta non potrebbe possederla di suo?
    – Perchè Venere ha l’atmosfera di spessore doppio rispetto la Terra? Non potrebbe essere stato che tanta acqua sia venuta giù sotto forma di diluvi in epoche remote?

    Sono solo personali riflessioni naturalmente ma perdonatemi se dico che nonostante la scienza “insista” su questo, ad oggi non mi pare proprio così.

    Sandro

  7. cari Sandro e Saverio,
    il discorso merita un approfondimento.
    L’atmosfera primigenia della Terra era formata essenzialmente da idrogeno, come per tutti gli altri pianeti, ma la violenza del vento solare delle prime fasi e la scarsa gravità terrestre l’ha strappata del tutto. A quel punto, l’atmosfera ha dovuto crearsi proveniendo dall’interno del pianeta in un fase parossistica di vulcanesimo. CO2 e vapor d’acqua erano componenti di questo gas di scarico. Questa fase ha avuto il suo massimo durante il riscaldamento della Terra per effetti radioattivi. Poi lentamente la crosta si è solidificata e i vulcani diminuiti. Ora tutto diventa un gioco di tempi. Siamo stati in grado di avere sufficiente acqua allo stato liquido senza che il Sole ce l’abbia strappata (l’acqua è più leggera della CO2) quando era allo stato gassoso e il Sole più agitato? Venere non ce l’ha fatta e l’acqua si è persa nello spazio. Ma Venere era più vicina al Sole e più soggetta al vento solare. Probabilmente è stata solo in grado di resistere nell’atmosfera il tempo necessario a innescare l’effetta serra, poi… se ne è andata. La Terra era più lontana e sicuramente il vapor d’acqua ha resistito di più, forse anche per sempre, però senza causare un effetto serra così enorme . La temperatura e la maggior distanza aiutava a far piovere e condensare l’acqua sotto forma di liquido? Forse sì, ma in quale quantità? Questa è una domanda che gli studiosi si sono posti nel tempo. Difficilmente poteva bastare per riempire gli oceani. E poi molta veniva inghiottita nelle profondità del pianeta senza speranza di uscirne, eppure ve ne è ancora “troppa”. Ecco allora la necessità di trovare un serbatoio esterno, enormemente più grande: le comete che non solo hanno continuato a colpirci per molto tempo, ma che ancora lo fanno senza essere viste.
    Innanzitutto bastano circa 30000 impatti con oggetti come la Hale-Bopp per riempire i nostri oceani (attenzione, perchè gli oceani sono molto “bassi”, solo pochi chilometri o anche meno). Ma si è anche scoperto che milioni e milioni di mini-comete colpiscono la nostra atmosfera (anche oggi) evaporando del tutto e cadendo lentamente tra le nuovole e mescolandosi alla pioggia.
    I satelliti dei mondi estreni hanno un’altra storia: le temperature erano molto più fredde e il vento solare meno violento dalle loro parti. L’acqua è rimasta per sempre, soprattutto perchè gli impatti delle comete con loro erano ben più numerosi e li hanno sommersi di ghiaccio. E poi ve ne era anche di più nel disco protoplanetario. Verso il Sole si formavano più facilmente i metalli e i silicati, nelle parti esterne i carbonati, gli idrocarburi, l’acqua, sempre per problemi di temperatura e di vento solare che ammucchiava gli elementi più leggeri verso l’esterno.

    In conclusione, senza le comete, è problematico che sulla Terra si sia potuta formare tanta acqua e rimanervi fino a formare gli oceani attuali…

  8. Caro Enzo
    sarebbe un colpaccio riuscire a deviarla e farla cadere su marte avremmo un bel terraforming completo di acqua e di anidride carbonica per un futuro insediamento umano, ma forse è troppo presto e non abbiamo i mezzi tecnici.
    Giuseppe

  9. caro Giuseppe,
    mi spiace darti una delusione. Anche se cadessse su Marte non si trasformerebbe in acqua liquida, al limite sublimerebbe e verrebbe trascinata via dal vento solare, come è capitato a quella che una volta probabilmente esiteva anche se in minima quantità… Marte è troppo piccola per tenersela senza un’atmosfera decente…

  10. mi avete fatto ricordare il bellissimo libro “3001 Odissea Finale” del compianto Arthur C. Clarke…
    Nelle prime pagine si parla della nave spaziale Goliath che avrà (nel 3001!) il compito di raccogliere comete dalla Fascia di Kuiper per poi inviarle contro Venere con lo scopo di terraformarla
    Ed in quella zona chi ti ritrovano? Il corpo dell’astronauta Frank Poole, che era stato ucciso dal perfido HAL 9000 in “2001 Odissea nello Spazio”…

    se non lo avete già letto, ve lo consiglio davvero! 😉

  11. Per Zappalà.
    Non nego che le comete possano aver contribuito ad accrescere la quantità di acqua presente sul pianeta, ma continuo a ritenere più fondata l’idea che essa abbia origine endogena. E non sto parlando di vapor acqueo, ovvero di pioggia che, cadendo incessantemente, abbia riempito gli abissi. Quanto di azione tra atmosfera e minerali contenuti nelle rocce terrestri: ho citato i silicati idrati, ma ricordo che qualche tempo fa apparve uno studio sulla majorite, una roccia che si trova solo a grandi profondità e che è un grande “recipiente” di ossigeno. L’interazione tra l’ossigeno contenuto in queste rocce (che in un’epoca di grande vulcanismo ritornava spesse volte in superficie) e l’idrogeno delle primitive atmosfere potrebbe aver anch’essa contribuito alla formazione di acqua in un periodo in cui l’azione del vento solare probabilmente avrebbe cominciato a scemare.

  12. caro Saverio,
    sicuramente -secondo me- una parte degli oceani è endogena, ma difficilmente poteva portare a oceani così vasti, anzi molto più vasti all’inizio della fase continentale…
    Aspettiamo nuove ricerche e studi… Per adesso godiamoci quella che ancora abbiamo! 😉

  13. Anch’io ho sempre fatto fatica ad accettare la teoria cometaria ma a quanto pare…è al momento la teoria più accreditata! E comunque in effetti, se si pensa a quanto fosse diverso il sistema solare qualche miliardo di anni fa e si pensa a cosa voglia dire MILIONI DI ANNI DI BOMBARDAMENTI…non è così assurda come teoria! A noi sembra di essere su questo pianeta da un’infinità di tempo, ma se pensiamo a quanti siano “milioni di anni” sono davvero un lasso di tempo impressionante! Figuriamoci quando si parla di miliardi…

    Comunque proprio un paio di giorni fa ho visto un documentario su come sia cambiata la conoscenza del sistema solare negli ultimi anni…a quanto più grosso sia quello conosciuto oggi rispetto a quello che si pensava fosse fino a pochi anni fa… Beh, tutto per dire che la dimensione della nube di Oort (non so quanto attendibile sia) mi ha davvero shockato! E’ davvero enorme! Quindi se penso alla quantità di comete che può contenere…altro che oceani di acqua!

  14. Mamma mia, mi sembra una cosa incredibile…acqua ghiacciata molto simile a quella che beviamo che gira per lo spazio…ma, a proposito, visto che abbiamo da poco commentato la notizia della cometa che si è schiantata/evaporata sul sole, che fine fa tutta l’acqua/ghiaccio di quelle comete? Viene in qualche modo restituita allo spazio esterno? Si riaccumula da qualche parte, in qualche modo?

  15. Se non sbaglio attualmente la Terra perde una quantità enorme di acqua a causa del vento solare, anche se è attenuato dal campo magnetico, senza una fonte esterna come le mini comete citate da Enzo alla lunga faremmo la fine di Venere e Marte. Riguardo ai diluvi di Saverio possono essere stati causati dall’acqua portata dai corpi cometari.
    Per Enzo: l’articolo sugli alieni? Con le comete ci siamo avvicinati un po’.

  16. caro Andrea, per noi l’acqua è tanta, ma per il Sole è uno sbuffetto di gas che viene espulso verso l’esterno inonizzato.

    caro Mario Bioletti… appena Stefano riesce a incastrarlo esce di sicuro! Poverino, lo sto riempiendo di articoli e deve cercare di fare una logica scaletta… 🙁

  17. anch’io credo che le comete abbiano avuto un ruolo attivo nella formazione degli oceani attuali. la loro acqua unita a quella già presente sulla Terra.
    l’articolo afferma che gli oceani terrestri hanno un rapporto preciso di D/H.
    ragionamento forse un pò stupido.
    credo che non bisogna ricercare per forza il D/H giusto..anzi credo che il D/h terrestre sia una media di tutti i D/H caduti sulla Terra, anche perchè l’articolo afferma che c’è grande diversità e almeno per ora non è stata dimostrata una prevalenza di un d/h rispetto ad un altro.
    scusate ma voglio capire se ho interpetrato bene l’articolo.

  18. per evitare franteindimenti :mrgreen: il ragionamento stupido non è quello dell’articolo ma quello che segue nel mio commento… :mrgreen:

  19. caro peppe,
    MMM… non so. Mischiare tanti D/H e sperare che alla fine si ottenga quello giusto non è semplice. Però dici bene anche tu che come sono cadute quelle giuste sono anche cadute le altre. Direi che è meglio aspettare nuove osservazioni e teorie…. Hai sollevato un giusto problema che non so se è stato valutato correttamente. E’ vero che potrebbero esistere comete di tipo “oceanico” perfetto, ma perchè sono cadute solo loro? Non vi sono fenomeni dinamici che prediligano quelle rispetto alle altre. O almeno, non lo sappiamo ancora…
    Bravo Peppe!

  20. Penso che sia alquanto difficile che la Terra sia colpita da piu grosse comete, è una probabilità veramente rara, credo quindi che sia stata una sola grossa a contribuire, con la media di tante piccole venute magari da piu vicino.

    Magari il diluvio universale a far scomparire i dinosauri…

  21. caro robert agli albori della formazione del sistema solare le collisioni tra i corpi celesti non erano cosi rare..esistevano molte più comete di oggi a girovagare nel sistema solare e soprattutto con maggior “carburante”

  22. caro Robert,
    dice bene Peppe. Basta che tu guardi la Luna, Mercurio o Ganimede. Sono pieni di crateri da impatto! Una volta gli urti con comete e asteroidi erano frequentissimi, non certo come oggi…

  23. caro Andrea, come tutti gli elementi chimici esistenti nel sistema solare: attraverso le esplosioni di stelle.

  24. Robert,
    la Tunguska rimane ancora di difficile interpretazione non essendosi trovati resti significativamente analizzabili. Comunque potrebbe essere senz’altro una mini-cometa. Ma di quelle se ne vedono centinaia dai satelliti…

  25. scusate ma quest’articolo è ..un corso con “attestato”!!
    fa riflettere su una cosa semplice ed utile che.. esiste …l’acqua.
    Vorrei chiedere: maggiori attività di comete, voleva dire anche moltissima acqua come residui (delle code)?
    Praticamente i pianeti all’epoca avevano …il tergicristallo!
    Se ho ben capito moltissima acqua, essendo leggera, se non trova(va) l’appiglio sul pianeta giusto veniva/viene sospinta all’esterno del sistema dal vento solare, fino a tornare a….. “casa Oort”

  26. Grazie Enzo, articolo come sempre accattivante. L’idea che l’acqua provenga dallo spazio è molto affascinante!! 😎 anche se, in ogni caso, tutta la materia presente sulla terra è già stata in molti altri luoghi dello spazio 😀 . Anche a me la quantità di acqua che potevano portare le comete pareva troppo poca per riempire gli oceani, invece non è così!! Grazie mille 😉

  27. Ritengo sia riduttivo parlare dell’acqua esistente nei nostri oceani. Quella conservata nel sottosuolo anche a grandi profondità è enorme, molto più di quella visibile in superfice o presente in atmosfera. Anche per questo mi risulta difficile pensare all’ipotesi cometaria come principale serbatoio di acqua primordiale, semmai potrei vederlo come una concausa. Troppa la differenza fra la Terra e gli altri pianeti rocciosi che saranno stati ugualmente bombardati dalle comete primitive. Piuttosto chissà che ruolo ha giocato quel grosso planetesimo che impattando sulla Terra ha portato alla formazione della Luna. Forse era lui che provenendo dall’esterno del sistema solare era pieno di ghiaccio e ha contribuito pesantemente a fornire l’acqua in più, poi trattenuta anche dal sistema Terra-neoLuna che inizialmente era in orbita molto più stretta di ora. Comunque le risposte arriveranno quando riusciremo a vedere altri sistemi planetari soprattutto quelli giovani e in formazione. Osservando loro capiremo come siamo nati, avvicinandoci a comprendere se la vita sul nostro pianeta è un fenomeno comune o se siamo frutto di una “culata” ultramegagalattica!!!
    Ps: senza ovviamente scomodare questioni teologiche.
    @Enzo: tornando all’urto del planetesimo che ipotesi si sono fatte sulla sua orbita? Nel senso si pensa provenisse dall’esterno o che fosse un quasi gemello che condivideva l’orbita terrestre? Penso che velocità orbitali e direzioni differenti avrebbero distrutto la Terra piuttosto che fondere i due corpi. Che ruolo può aver avuto nell’attuale inclinazione del piano orbitale (23°)?

  28. caro Stefano,
    negli altri pianeti acqua ce n’è, eccome. Solo che è ghiaccio…
    Il celebre planetesimo doveva essere almeno grande come Marte e poteva benissimo arrivare ad alta velocità relativa: ci avrebbe pensato l’autogravitazione ha rimettere insieme i frammenti terrestri. E formare un anello di detriti trasforamtisi poi nella Luna.