El deuterio en los cometas revela historias ocultas sobre sus orígenes
Fecha: 29 de junio de 2026
Imagen destacada: [Impresión artística del cometa interestelar 3I/ATLAS atravesando el sistema solar; crédito: NASA/ESA/STScI]
Cuando el cometa interestelar 3I/ATLAS pasó cerca de la Tierra en diciembre de 2025, los astrónomos apuntaron el Telescopio Espacial James Webb hacia su brillante coma. Lo que descubrieron reescribe la historia de cómo los cometas preservan la química de sus lugares de origen y lo que esto significa para la búsqueda de vida más allá de la Tierra.
Universe Today exploró recientemente cómo el deuterio, un isótopo más pesado del hidrógeno, actúa como una huella digital para rastrear los orígenes de los cometas. Los hallazgos de 3I/ATLAS, publicados en Nature por un equipo liderado por Martin Cordiner del Centro de Vuelo Espacial Goddard de la NASA, revelan un enriquecimiento de deuterio más de 30 veces superior al de cualquier cometa de nuestro sistema solar, un nivel que indica a los astrónomos que el cometa casi con certeza se formó en un entorno radicalmente diferente al nuestro.
Lo que nos dice el deuterio
El deuterio, a veces llamado hidrógeno pesado, tiene un neutrón adicional en comparación con el hidrógeno ordinario. Se produjo en abundancia durante el Big Bang y es destruido constantemente dentro de las estrellas mediante la fusión nuclear. Esto significa que el deuterio solo sobrevive en entornos fríos, lo que lo convierte en un termómetro sensible de las condiciones en las que se formó un cometa.
La proporción de deuterio con respecto al hidrógeno ordinario, conocida como relación D/H, varía ampliamente en todo el sistema solar. Los océanos de la Tierra tienen una relación D/H de 1,56 × 10⁻⁴. Los cometas de la nube de Oort, como Halley y Hale-Bopp, tienen una relación D/H aproximadamente el doble. Los cometas de la familia de Júpiter muestran una mayor variación: el cometa 67P, estudiado por la misión Rosetta de la ESA, tiene una relación D/H aproximadamente tres veces la de los océanos terrestres, mientras que el cometa 103P/Hartley 2, observado por el Observatorio Espacial Herschel, tiene una relación D/H indistinguible del agua de mar terrestre.
Estas diferencias reflejan dónde y cuándo se formó cada cometa en la nebulosa protosolar, la nube de gas y polvo que dio origen al Sol y los planetas. Una relación D/H más alta generalmente indica una formación a mayor distancia de la estrella anfitriona, en condiciones más frías donde el deuterio podía concentrarse en los hielos sin ser diluido por la mezcla.
La anomalía de 3I/ATLAS
Cuando el instrumento NIRSpec del JWST capturó el espectro del cometa interestelar 3I/ATLAS el 22 y 23 de diciembre de 2025, midió una relación D/H en el agua del 0,95 %, es decir, aproximadamente 10⁻². Esto es 30 veces más alto que el de los cometas más ricos en deuterio de nuestro sistema solar. La relación D/H del metano fue aún más sorprendente: 3,31 %, o 14 veces la del cometa 67P.
Las proporciones de isótopos de carbono contaron una historia complementaria. El JWST encontró solo trazas de carbono-13 en relación con el carbono-12, lo que indica que el cometa se formó a partir de material que había experimentado muy poco procesamiento estelar. Los sistemas estelares más jóvenes, incluido nuestro Sol de 4.500 millones de años, están enriquecidos en carbono-13 a través de sucesivas generaciones de formación estelar y explosiones de supernova. La baja abundancia de carbono-13 de 3I/ATLAS apunta a un origen en una región de la Vía Láctea donde la formación estelar apenas comenzaba, probablemente durante la época conocida como mediodía cósmico, cuando la tasa de formación estelar del universo alcanzó su punto máximo.
Cordiner describió la oportunidad en términos contundentes. «Fue una oportunidad única para estudiar un objeto antiguo de la Galaxia lejana, probablemente anterior a nuestro Sol y Sistema Solar», declaró. «Por un lado, obtenemos una visión directa de ese tiempo y lugar lejanos, y por el otro, aprendemos algo sobre lo inusual que puede ser nuestro propio Sistema Solar».
Química prebiótica a través del espacio interestelar
El Very Large Telescope del Observatorio Europeo Austral complementó las mediciones del JWST al detectar cianuro, un compuesto de carbono y nitrógeno que desempeña un papel en la química prebiótica, en la coma de 3I/ATLAS. Combinadas con la detección por parte del JWST de un rico conjunto de moléculas que contienen carbono, hidrógeno, oxígeno, nitrógeno y azufre, las observaciones demuestran que la química orgánica compleja ocurre en otros sistemas planetarios y puede ser transportada a través del espacio interestelar.
Stefanie Milam, coautora del artículo en Nature en el Centro Goddard de la NASA, destacó las implicaciones más amplias. «Para nosotros como científicos, encontrar estos isótopos raros es fascinante, pero el panorama general aquí es observar las posibilidades de la química prebiótica en otros lugares de la galaxia», afirmó. «Hasta ahora, conocemos solo un lugar en el vasto cosmos donde los ingredientes químicos condujeron a la vida: nuestro Sistema Solar, nuestra Tierra. El análisis de estos objetos interestelares es un paso importante para comprender cuán comunes o poco comunes son las condiciones para la evolución de la vida en el Universo».
Contexto del sistema solar
3I/ATLAS es el tercer objeto interestelar confirmado en visitar el sistema solar, después de 1I/’Oumuamua en 2017 y 2I/Borisov en 2019. A diferencia de ‘Oumuamua, que parecía rocoso y no producía gas detectable, 3I/ATLAS es un cometa activo, rico en volátiles que permiten un análisis isotópico detallado. Es el primer objeto interestelar para el que han sido posibles mediciones tan precisas de deuterio.
La extrema relación D/H de 3I/ATLAS contrasta fuertemente con la diversidad observada dentro de nuestro sistema solar, donde algunos cometas igualan la relación D/H de la Tierra mientras que otros la superan por un factor de tres. Esta diversidad ha sido un enigma central para comprender el origen del agua terrestre. El consenso actual sostiene que los asteroides, específicamente las condritas carbonáceas, entregaron la mayor parte del agua a la Tierra primitiva, con una contribución menor de los cometas. El resultado de 3I/ATLAS sugiere que, en otros sistemas planetarios, la entrega de agua y compuestos orgánicos podría seguir vías químicas muy diferentes.
Para los astrónomos, el mensaje es claro: el sistema solar no es una plantilla universal. Cada objeto interestelar que pasa a través de nuestro sistema transporta un mensaje químico de otro mundo, y el JWST ahora está leyendo esos mensajes con una claridad sin precedentes.
Traducido por Alessandra