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Toda la vida conocida en la Tierra es posible gracias a la abundancia de agua. Sin embargo, no estamos seguros de cómo llegó el agua aquí. ¿Estaba ya allí cuando se formó nuestro planeta, o lo trajeron los choques de cometas? Se espera que el telescopio espacial James Webb ayude a los astrónomos a resolver su desacuerdo. Si bien es imposible regresar al comienzo de la historia de la Tierra, los astrónomos usarán Webb para estudiar otros planetas que se forman alrededor de otras estrellas y aprender cómo el agua interactúa con otros sistemas.
Al igual que Webb, el Telescopio Espacial Spitzer de la NASA descubrió que el vapor de agua está presente en al menos la mitad de todos los discos protoplanetarios que rodean estrellas similares al Sol. Los descubrimientos de Spitzer serán examinados más a fondo por Webb usando espectroscopía, quien también observará la composición química de los discos, incluida el agua. El estudio también incluirá enanas marrones tenues y estrellas con masas más bajas.
Una pieza crucial del rompecabezas para resolver el enigma de cómo emergen los mundos habitables es la ubicación del agua en un disco protoplanetario. El agua cerca de una estrella estaría en estado gaseoso y se alejaría de un planeta rocoso que se estaba formando. Ahora entendemos por qué los planetas gigantes gaseosos en nuestro sistema solar están ubicados más lejos de la estrella: cuando el agua tomó la forma de hielo sólido, se sumó a la masa de los planetas e hizo posible que el gas fuera absorbido por los planetas más fuertes. atracción gravitacional. La formación de los océanos de agua líquida de la Tierra, que son únicos en nuestro sistema solar pero que pueden ofrecernos pistas importantes sobre nuestra propia historia, sigue siendo un tema abierto.
Dos átomos de hidrógeno unidos a un átomo de oxígeno forman una molécula de agua. El oxígeno es abundante en la atmósfera terrestre, mientras que el gas hidrógeno no lo es. El hidrógeno libre en nuestra atmósfera que es demasiado ligero y energético para que la gravedad de la Tierra lo sostenga, tiende a escapar al espacio. Por lo tanto, el hidrógeno se encuentra normalmente como componente de una molécula en la Tierra, con mayor frecuencia una molécula de agua.
El hidrógeno debe haber estado unido a un portador, otro átomo que lo unió en una molécula, para que haya llegado a la Tierra en la historia temprana y permaneció allí en cantidades suficientes para unirse con el oxígeno en la atmósfera de la Tierra. Esta es la razón por la que algunos astrónomos consideran a los cometas con grandes cantidades de hielo de agua como fuentes potenciales para los océanos de la Tierra. Estos cometas helados habrían golpeado la tierra y liberado agua a la atmósfera como resultado.
Otros planetas pueden tener varios portadores dependiendo de dónde se formaron en el disco planetario de su estrella. Por ejemplo, la combinación de nitrógeno e hidrógeno en el amoníaco es lo suficientemente estable como para generar estos dos componentes ligeros y energéticos.
El telescopio Webb ayudará a los astrónomos a llenar algunos de los vacíos en nuestro conocimiento sobre cómo se desarrollan los planetas al proporcionarles este tipo de datos espectroscópicos.
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