Sobre 70% da superfície do nosso planeta Terra está coberta de água. Estamos aninhados no nosso sistema solar à distância exacta do Sol para que esta água líquida exista. Qualquer outra distância e essa água seria congelada no gelo. Qualquer aproximação e temperatura seria demasiado quente e estaríamos em risco de um efeito de estufa fugitivo semelhante ao que está a acontecer na superfície escaldante de Vénus. A nossa posição não muito fria, não muito quente na chamada “zona Goldilocks” é uma coisa muito boa porque, claro, a água é necessária para a vida.
Mas como é que essa água chegou aqui? A água é uma característica marcante do nosso planeta e desempenha um papel tão importante na nossa vida quotidiana. Compreender como a água chegou à Terra é uma parte fundamental para compreender como e quando a vida evoluiu aqui também. Mas nem sequer sabemos de onde ela veio. Os cientistas ainda estão a investigar activamente como é que o nosso planeta ficou tão molhado em primeiro lugar.
A Terra Primitiva
A nossa imagem actual da formação do planeta começa com um disco protoplanetário – que é um grande disco de gás e poeira a girar à volta do nosso recém-formado Sol. À medida que os grãos de poeira e gelo no disco interagem consigo mesmos, esses grãos começam a formar tufos cada vez maiores. Eventualmente esses tufos formam aquilo a que chamamos planetesimais, os blocos de construção dos planetas rochosos e gigantes.
Mas no período inicial da formação do nosso sistema solar, esse disco era muito mais quente na posição em que a nossa Terra se senta agora. Assim, embora houvesse muito provavelmente moléculas de água presentes na confusão de detritos que constituíam o disco, estava demasiado quente para que a água se condensasse num líquido, provocando, em vez disso, a sua evaporação. Além disso, a Terra primitiva ainda não possuía uma atmosfera que facilitasse a descarga de quaisquer gotículas de água líquida para o espaço. Isto deixa-nos com um pouco de puzzle. Se a Terra não se podia ter formado a partir do disco com os seus oceanos já intactos, como é que eles chegaram aqui?
Cometas vs Asteroides
Se a água da Terra não se formou juntamente com a Terra, então, suspeitam os cientistas planetários, deve ter sido entregue mais tarde através de um mensageiro extraterrestre. Tanto os asteróides como os cometas visitam a Terra e são conhecidos por abrigar gelo. (Não tem a certeza da diferença entre um asteróide e um cometa? Vejam o meu episódio anterior). De facto, modelos das composições de asteróides e cometas sugerem que até abrigam gelo suficiente para ter fornecido uma quantidade de água igual à dos oceanos da Terra.
Então, problema resolvido? Não é bem assim. Foi um cometa ou um asteróide que trouxe a água da Terra? Foi um acontecimento único, ou muitos? E há quanto tempo é que isto aconteceu?
Uma forma de determinar se um asteróide ou um cometa nos trouxe os nossos oceanos é olhar para a composição química destes objectos cósmicos e comparar essa composição com a da Terra para ver quais são mais parecidos. Por exemplo, uma molécula de água tem sempre 10 protões (8 da sua molécula de oxigénio e um de cada molécula de hidrogénio) e normalmente tem 8 neutrões (apenas da molécula de oxigénio). Mas diferentes isótopos de água podem ter neutrões extra. A água pesada, por exemplo, é o que chamamos água feita de oxigénio e deutério, que é um isótopo de hidrogénio, ou apenas hidrogénio com um nêutron adicionado.
Um estudo publicado na revista Science em 2014 analisou as quantidades relativas de diferentes isótopos de moléculas de água – água com números variáveis de neutrões – com meteoritos que se acredita terem caído na Terra a partir do antigo asteróide Vesta. Vesta é o segundo maior objecto no Cinturão de Asteróides e tem uma superfície fortemente craterada sugerindo um passado violento cheio de colisões.
As amostras de rochas Vesta tinham a mesma distribuição de isótopos vistos na Terra. Agora, isso não significa que Vesta fosse necessariamente a fonte da nossa água, mas que um objecto ou objectos semelhantes a Vesta na idade e na composição poderiam ser responsáveis.
Mas a disputa ainda está longe de ser resolvida. Durante algum tempo, os estudos de cometas pareciam apoiar a ideia de que a água da Terra provinha de asteróides. A recente nave espacial Rosetta foi a primeira a orbitar um cometa e depois também a primeira a enviar um módulo terrestre (chamado Philae) para a superfície do cometa. Graças à Rosetta e ao Philae, os cientistas descobriram que a proporção de água pesada (água feita de deutério) em relação à água “regular” (feita de hidrogénio antigo normal) em cometas era diferente da da Terra, sugerindo que, no máximo, 10% da água da Terra poderia ter tido origem num cometa.
No entanto, em 2018, uma passagem próxima do cometa 46P/Wirtanen permitiu aos cientistas planetários uma visão mais detalhada da sua composição isotópica usando SOFIA, um jacto jumbo com um telescópio a bordo – muito frio. Encontraram que o cometa tinha proporções de deutério e hidrogénio semelhantes às encontradas na Terra. Então, o que torna este cometa diferente do estudado por Rosetta e Philae?
Bem, o cometa 46P/Wirtanen vem de uma classe dos chamados cometas “hiperactivos”, o que significa que libertam mais água à medida que se aproximam do Sol do que um cometa normal. Como é que o fazem? Como um cometa normal se aproxima do calor do Sol, as partículas de gelo do seu núcleo sublimam-se ou vão directamente do gelo sólido para um gás, que pode então condensar-se mais tarde em água líquida se, digamos, chegar à superfície de um planeta. Mas um cometa hiperactivo perde não só o gelo do seu núcleo, mas também as partículas de gelo da sua atmosfera que anteriormente eram aquecidas e libertadas do núcleo, mas que ainda se encontram por aí. Essas partículas geladas podem ser o que faz com que os cometas hiperactivos tenham rácios isotópicos mais semelhantes aos da Terra.
Então, embora os cometas hiperactivos sejam mais raros, o facto de terem orçamentos de isótopos semelhantes aos vistos na Terra coloca-os novamente na corrida para o portador de água cósmica da Terra.
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