Il deuterio è un isotopo pesante dell'Idrogeno, contenente nel nucleo anche un neutrone, oltre il protone. Sulla Terra, ovunque guardiamo (oceani, mari, fiumi, laghi, ghiacciai, nuvole ecc.), troviamo sistematicamente una molecola contenente deuterio ogni 3200 molecole d'acqua (acqua pesante o HDO anzichè H2O) e questo significa che l'abbondanza relativa di deuterio sulla Terra è 1 su 6400 atomi di idrogeno (ovvero 0.0156%); questa cifra è un segno distintivo della comune origine di questa acqua e da tempo si cerca di misurarlo su altri corpi celesti, come riportato nella figura sottostante che mostra con diversi colori le diverse "famiglie" di oggetti (in azzurro i pianeti e le lune, in grigio gli asteroidi e le meteoriti condritiche, il viola le comete a lungo periodo (provenienti dalla nube di Oort) e infine quelle a breve periodo (famiglia di Giove).
Abbondanze relativa di Deuterio nel sistema solare - Credits: Data from Altwegg et al. 2014 and references therein
Ebbene, lo strumento ROSINA a bordo di Rosetta ha misurato direttamente questa abbondanza nel vaopre d'acqua emesso dal nucleo dellla 67P/Churyumov-Gerasimenko e i dati raccolti tra l'8 Agosto e il 5 Settembre mostrano una abbondanza oltre tre volte maggiore di quella terrestre: lo 0.053 % degli atomi di idrogeno sono in realtà deuterio! Una abbondanza alta era già stata trovata nelle comete a lungo periodo (vedi figura sopra) mentre quelle della famiglia gioviana (cui appartiene anche la 67P) sembravano più "terrestri"; adesso, questa scoperta inattesa rimette in discussione la teoria, finora accettata da molti, secondo la quale almeno metà dell'acqua presente negli oceani provenga da comete cadute sulla Terra in epoca primordiale.
Di seguito, l'Abstract dell'articolo pubblicato su Science:
The provenance of water and organic compounds on the Earth and other terrestrial planets has been discussed for a long time without reaching a consensus. One of the best means to distinguish between different scenarios is by determining the D/H ratios in the reservoirs for comets and the Earth’s oceans. Here we report the direct in situ measurement of the D/H ratio in the Jupiter family comet 67P/Churyumov-Gerasimenko by the ROSINA mass spectrometer aboard ESA’s Rosetta spacecraft, which is found to be (5.3 ± 0.7) × 10−4, that is, ~3 times the terrestrial value. Previous cometary measurements and our new finding suggest a wide range of D/H ratios in the water within Jupiter family objects and preclude the idea that this reservoir is solely composed of Earth ocean-like water.
Fonti:
- Rosetta fuels debate on origin of Earth's oceans
- http://www.sciencemag.org/content/early/2014/12/09/science.1261952
