La nave Rosetta de la ESA ha detectado in situ por primera vez moléculas de oxígeno liberándose en forma de gas desde un cometa, una observación sorprendente que sugiere que éstas se incorporaron al cometa durante su formación.

Rosetta lleva más de un año estudiando el cometa 67P/Churyumov–Gerasimenko y ha detectado que un abundante número de gases diferentes emanan de su núcleo. Vapor de agua, monóxido de carbono y dióxido de carbono son los más abundantes, aunque también se registra una amplia selección de otras especies que contienen nitrógeno, sulfuro y carbono, —e incluso “gases nobles”—.

El oxígeno es el tercer elemento más abundante del universo, pero la versión molecular más simple del gas, el O2, ha demostrado ser sorprendentemente difícil de localizar, incluso en las nebulosas en las que tienen lugar procesos de formación estelar, ya que es extremadamente reactivo y se fragmenta fácilmente para unirse a otros átomos y moléculas.

Los átomos de oxígeno pueden combinarse, por ejemplo, con átomos de hidrógeno en partículas de polvo frías para formar agua; o un oxígeno libre procedente de una ruptura de O2 por radiación ultravioleta puede recombinarse con una molécula de O2 para formar ozono (O3).

A pesar de que fue detectado en las lunas congeladas de Júpiter y Saturno, el O2 ha sido el elemento ausente del inventario de especies volátiles asociadas a los cometas hasta el momento.

“La verdad es que no esperábamos detectar O2 en el cometa —ni en una cantidad tan abundante—, porque es muy reactivo químicamente, así que ha sido toda una sorpresa”, afirma Kathrin Altwegg de la Universidad de Berna, investigadora principal del Espectrómetro del Orbitador Rosetta para el Análisis de Iones y Partículas Neutras (ROSINA).

“También resulta inesperado debido a que no existen muchos casos en los que se haya detectado O2 interestelar. Por ello, aunque debió incorporarse al cometa durante su formación, no puede hallarse una explicación sencilla a partir de los modelos actuales de formación del Sistema Solar.”

El equipo analizó más de 3000 muestras recogidas alrededor del cometa entre septiembre de 2014 y marzo de 2015 para identificar el O2. En ellas se mostraba una existencia de 1–10% relativo al H2O, con un valor medio de 3,80 ± 0,85%, un orden de magnitud más elevado de lo establecido en los modelos que describen la química de las nubes moleculares.

La cantidad de oxígeno molecular detectado presentó un estrecho vínculo con la cantidad de agua medida en cualquier momento dado, lo que sugiere que su origen en el núcleo y su mecanismo de liberación guardan relación. En cambio, la cantidad de O2 detectada estaba poco relacionada con el monóxido de carbono y el nitrógeno molecular, a pesar de que su volatilidad es similar a la del O2. Asimismo, tampoco se detectó ozono.

Fuente: ESA.int