Explican el misterio del oxígeno en los cometas
9/5/2017 de Caltech / Nature Communications
Konstantinos Giapis ha demostrado que el oxígeno molecular puede producirse sobre la superficie de los cometas utilizando experimentos de laboratorio. Con su colaborador Yunxi Yao disparó moléculas de agua a alta velocidad (izquierda) contra superficies de silicio y hierro oxidados, observando la producción de un penacho de material que incluía oxígeno molecular. Los átomos de oxígeno son las bolas de color rojo, y los de hidrógeno son las azules. Crédito: Caltech.
El descubrimiento de que los cometas producen gas de oxígeno fue anunciado en 2015 por los científicos que estudiaban el cometa 67P/Churyumov–Gerasimenko con la nave espacial Rosetta de la ESA. La misión halló de forma inesperada niveles abundantes de oxígeno molecular en la atmósfera del cometa. El oxígeno molecular es altamente inestable en el espacio, ya que prefiere emparejarse con hidrógeno y formar agua, o con carbono y formar dióxido de carbono. De hecho, el oxígeno molecular O2 sólo había sido detectado anteriormente en dos ocasiones en el espacio, en nebulosas donde se forman estrellas.
Los científicos habían propuesto que el oxígeno molecular del cometa 67P/Churyumov–Gerasimenko podría haberse descongelado desde su superficie, después de haber permanecido congelado dentro del cometa desde los albores del sistema Solar, hace 4600 millones de años. Pero persisten las preguntas porque algunos científicos afirman que el oxígeno debería de haber reaccionado con otros elementos químicos durante todo ese tiempo.
Un profesor de ingeniera química de Caltech, Konstantinos P. Giapis, empezó a mirar los datos de Rosetta ya que las reacciones químicas que se producen en la superficie del cometa son parecidas a las que él ha estado llevando a cabo en el laboratorio durante los últimos 20 años. Giapis estudia reacciones químicas de átomos con carga eléctrica, o iones, que chocan a velocidades altas contra superficies semiconductoras para crear chips de computadoras más rápidos y memorias digitales mayores para ordenadores y teléfonos.
Giapis y su colaborador Yunxi Yao demostraron en el laboratorio cómo podía estar produciendo oxígeno el cometa. Básicamente, fluyen moléculas de vapor de agua del cometa cuando este cuerpo cósmico es calentado por el Sol. Las moléculas de agua se ionizan, o cargan eléctricamente, por la luz ultravioleta del Sol, y entonces el viento solar lleva de regreso las moléculas de agua ionizadas hacia el cometa. Cuando alcanzan la superficie, que contiene oxígeno incorporado en materiales como óxidos y arena, las moléculas recogen otro átomo de oxígeno de la superficie y se forma el oxígeno molecular, O2. En otras palabras, la nueva investigación implica que el oxígeno molecular hallado en Rosetta no es necesariamente primordial después de todo, sino que puede ser producido en tiempo real sobre el cometa.
