Experimentos con el polvo interestelar ayudan a resolver el misterio del agua interestelar

«Creemos que el agua de la Tierra fue entregada por los cometas durante las primeras etapas de la historia de nuestro planeta»

Victoria Frankland, de la Universidad Heriot-Watt, presentó en la Reunión Nacional de Astronomía, (en la RAS) en Glasgow, ayer miércoles 14 de abril, sus descubrimientos sobre el agua interestelar.

«Creemos que el agua de la Tierra fue entregada por los cometas durante las primeras etapas de la historia de nuestro planeta, y que los cometas se formaron a partir del material interestelar que quedó después del nacimiento del Sol», comentó Frankland.

El agua es relativamente abundante en el medio interestelar y los átomos de hidrógeno son muy comunes, pero hay un problema con el otro componente vital para el H2O.

Las reacciones de fase de gas que pueden tener lugar en el medio interestelar están limitadas por las bajas temperaturas y presiones. Los experimentos muestran que es posible que los átomos de hidrógeno se combinen con las moléculas de oxígeno (O2) u ozono (O3) en las condiciones del medio interestelar. Sin embargo, las observaciones de las misiones de satélite recientes han detectado muy poco oxígeno gaseoso molecular (O2) y el ozono nunca ha sido detectado, en absoluto, en estas regiones del espacio.

Por otra parte, el oxígeno atómico (O) es muy abundante, pero las reacciones en fase gaseosa entre el hidrógeno y el oxígeno atómico no pueden dar cuenta de la cantidad de agua observada. Incluso las cantidades observadas de oxígeno atómico sugieren que parte de este oxígeno ha desaparecido en las regiones de formación estelar en comparación con el resto del espacio interestelar.

Frankland y sus colegas, del Heriot-Watt, creen que los granos de polvo, que representan alrededor del 1 % del medio interestelar, son la clave de este enigma, ya que proporcionan una superficie que ayuda a que se produzcan las reacciones. Además, algunas moléculas permanecen adheridas a estas superficies, formando una capa de hielo con el tiempo.

Esta capa, que es principalmente agua helada, puede desempeñar un papel importante en las reacciones. Sin embargo, las temperaturas en el espacio interestelar pueden llegar a unos pocos grados sobre el cero absoluto, así que recrear las condiciones en el laboratorio de estas reacciones químicas para analizarlas, ha sido todo un desafío.

«Nuestros experimentos se basan en ser capaces de reproducir en el laboratorio las bajas presiones y temperaturas de estas regiones de formación estelar. Hemos creado nuestros experimentos en una cámara de vacío enfriada a -268 grados Celsius. A continuación, exploramos el comportamiento físico y químico de los átomos y las moléculas de oxígeno en la superficie de polvo y en los granos de hielo»,. declaró Frankland.

En un principio, los experimentos han estado buscando la forma en la que las superficies de las partículas de polvo afectan a las reacciones del oxígeno en sus diversas formas, con el fin de eliminar otras reacciones de formación de agua. Sin embargo, el objetivo último de esta investigación será el de combinar haces atómicos de oxígeno y de hidrógeno en la formación del agua in situ sobre una superficie de polvo.

«Estos experimentos iniciales están teniendo algunos resultados interesantes, ya que nos permiten ver cómo la capa de hielo se desarrolla en las partículas de polvo. Parece que los átomos de oxígeno pueden quedar atrapados dentro de los mantos de hielo. Tenemos que estudiar aún más estas reacciones, pero puede ser que nuestros experimentos puedan ayudar a resolver el misterio del oxígeno atómico desaparecido, así como resolver la pregunta de la procedencia del agua», dijo Frankland.

Fuente: Astrofísica y Física. Aportado por Eduardo J. Carletti

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