Astronomia

Água de cometa e água do mar: Hartley 2 tem o D/H dos oceanos; 67P tinha o triplo, até a reanálise de 2024

Publicado em 12/10/2026 · Última alteração em 12/10/2026

Depende do cometa e de como se mede. A água do 103P/Hartley 2 tem razão D/H de (1,61 ± 0,24) × 10⁻⁴, compatível com a dos oceanos, 1,558 × 10⁻⁴. No 67P, a sonda Rosetta mediu cerca de três vezes esse valor em 2015; uma reanálise de 2024 diz que, longe do núcleo, ele fica mais perto do terrestre. Mesmo assim, D/H igual mostra que o cometa pode ser fonte, não que foi.

Deutério é o isótopo pesado do hidrogênio, com um nêutron a mais. A razão D/H, a proporção de átomos de deutério por átomo de hidrogênio na água, serve de assinatura: o gelo que se formou longe do Sol tende a guardar mais deutério. A água dos oceanos tem D/H de 1,558 × 10⁻⁴ (padrão VSMOW). Comparar essa assinatura com a de cometas e de asteroides é um dos testes sobre a origem da água da Terra. O teste só diz se a assinatura é parecida, e não prova uma entrega. Aqui entram dois cometas da família de Júpiter, que vêm do cinturão de Kuiper: um medido à distância, outro dentro da coma, a nuvem de gás em volta do núcleo.

A mesma água, medida em lugares diferentes

Na reanálise da Rosetta, o D/H do gás variava com o ponto da coma: perto do núcleo, em regiões com poeira, o valor subia até 10 vezes o terrestre; longe, caía. O número do cometa depende de onde se mede.

Como se lê o D/H de longe: Hartley 2 com o Herschel

O Herschel observou a água do Hartley 2 em linhas de emissão submilimétricas: a razão entre a emissão do HDO (água com um deutério) e a da água comum, passada por um modelo de excitação, dá o D/H. O resultado, (1,61 ± 0,24) × 10⁻⁴, tem erro de cerca de 15% (cálculo nosso). Hartley 2 é hiperativo: libera mais vapor do que seu núcleo explicaria, por causa de grãos de gelo na coma, o que importa para entender o que se mede.

Como se lê o D/H por dentro: 67P com a Rosetta

No 67P, a Rosetta orbitou o núcleo e o espectrômetro de massa ROSINA mediu o gás ao redor, direto. Em 2015 saiu (5,3 ± 0,7) × 10⁻⁴. A reanálise de 2024 refez as contas com mais de 4 mil medidas, separou melhor o sinal do HDO do de outra molécula e achou que o D/H subia perto de poeira e caía longe do núcleo. Fora dessa influência, ficou em 1,2 a 1,6 vez o terrestre, segundo os autores.

O que a poeira e a hiperatividade sugerem

Mandt e colegas propõem que o HDO adsorve nos grãos de poeira expostos, enriquecendo o gelo na superfície dos grãos; assim, medir perto de poeira infla o D/H local. Lis e colegas notam que os cometas da família de Júpiter com D/H terrestre são hiperativos e veem duas leituras: formação em outra região do disco ou fracionamento diferente entre núcleo e grãos. Ambas são hipóteses. A correlação é observada; a causa, não.

O que o D/H restringe e o que não restringe

Uma assinatura igual à dos oceanos torna o cometa candidato; não prova que ele entregou a água. Condritos carbonáceos (D/H de 1,4 × 10⁻⁴) também se aproximam dos oceanos. O teste elimina quando o valor difere muito, o que parecia ser o caso do 67P em 2015 e deixou de ser tão claro depois de 2024. O peso de cada fonte exige outros isótopos, gases nobres e modelos dinâmicos, assunto do panorama já publicado.

Como sabemos

Os números de Hartley 2 e do 67P em 2015 vêm de resumos; a reanálise de 2024 e o estudo de 2019 foram lidos na íntegra, mas a reanálise é recente e de um só grupo.

Em debate: O D/H do 67P é um caso de resultado revisto: em 2015 o valor in situ, (5,3 ± 0,7) × 10⁻⁴, indicava água diferente da dos oceanos; em 2024 uma reanálise propõe valor do núcleo de (2,59 ± 0,36) × 10⁻⁴. É um só grupo e a questão segue em discussão. Para os cometas hiperativos, a correlação com D/H terrestre é observada, mas a explicação (formação em outra região ou fracionamento ao sublimar) não está decidida.

• Fato estabelecido: O cometa 103P/Hartley 2, da família de Júpiter e originado no cinturão de Kuiper, tem razão D/H na água de (1,61 ± 0,24) × 10⁻⁴, medida em 2011 com o observatório espacial Herschel. [1] Resumo
  Contexto: Água do cometa Hartley 2, observada por espectroscopia submilimétrica. · Limitações: O erro é de cerca de 15% do valor (cálculo nosso: 0,24 / 1,61). Uma só medida de um só cometa. · Conferida na fonte (resumo), conferência automatizada
• Fato estabelecido: A razão D/H da água dos oceanos terrestres é (1,558 ± 0,001) × 10⁻⁴. [1] Resumo
  Contexto: Valor de referência da água da Terra usado pelo artigo. · Limitações: É o valor de referência dos oceanos; a água do manto e da crosta pode diferir. · Conferida na fonte (resumo), conferência automatizada
• Fato estabelecido: Antes de Hartley 2, seis cometas da nuvem de Oort tinham dado D/H médio de (2,96 ± 0,25) × 10⁻⁴, cerca de o dobro do valor dos oceanos (cálculo nosso: 2,96 / 1,558 ≈ 1,9). [1] Resumo
  Contexto: Cometas de longo período, da nuvem de Oort. · Limitações: O dobro é aproximação nossa; a razão exata é 1,90. · Conferida na fonte (resumo), conferência automatizada
• Fato estabelecido: Nos condritos carbonáceos, meteoritos de origem asteroidal, o D/H medido é (1,4 ± 0,1) × 10⁻⁴; com simulações dinâmicas, isso sustentava modelos em que os asteroides eram a principal fonte da água da Terra, com no máximo 10% vinda de cometas. [1] Resumo
  Contexto: Descreve o quadro anterior a 2011, segundo os autores de Hartley 2. · Limitações: Quadro de 2011; não é a posição atual de toda a área. · Conferida na fonte (resumo), conferência automatizada
• Fato estabelecido: A sonda Rosetta, da Agência Espacial Europeia, mediu in situ com o espectrômetro de massa ROSINA o D/H do cometa 67P/Churyumov-Gerasimenko: (5,3 ± 0,7) × 10⁻⁴, cerca de três vezes o valor terrestre. [2] Resumo
  Contexto: Medida direta no gás ao redor do núcleo de 67P (Altwegg et al., 2015). · Limitações: Valor depois revisto: ver a10 a a12. · Conferida na fonte (resumo), conferência automatizada
• Interpretação: Os autores de 2015 concluíram que as medidas indicam ampla faixa de D/H entre objetos da família de Júpiter e impedem que esse reservatório seja formado só por água do tipo oceânico. [2] Resumo
  Contexto: Conclusão de Altwegg et al. (2015) com os dados da época. · Limitações: Foi feita antes da reanálise de 2024 (a10). · Interpretação dos autores, não consenso. · Conferida na fonte (resumo), conferência automatizada
• Evidência forte: Em água de cometas, o D/H varia entre uma e três vezes o valor dos oceanos, tanto em cometas da nuvem de Oort quanto em cometas da família de Júpiter, vindos do cinturão de Kuiper. [4] Resumo
  Contexto: Síntese da literatura feita por Lis et al. (2019). · Limitações: Amostra pequena: poucas dezenas de cometas medidos. · Conferida na fonte (texto integral), conferência automatizada
• Fato estabelecido: O Herschel deu as primeiras medidas de D/H em dois cometas da família de Júpiter, Hartley e 45P/Honda-Mrkos-Pajdušáková, ambas compatíveis com o valor dos oceanos. [4] Seção 1, Introdução
  Contexto: VSMOW é o padrão de água do mar usado como referência. · Limitações: Segundo Lis et al. (2019), que cita Hartogh et al. (2011) e Lis et al. (2013). · Conferida na fonte (texto integral), conferência automatizada
• Fato estabelecido: Em 2018, observações com o SOFIA deram D/H de (1,61 ± 0,65) × 10⁻⁴ no cometa 46P/Wirtanen, igual ao dos oceanos; ele é o terceiro cometa da família de Júpiter com valor terrestre, depois de Hartley e 45P. [4] Seção 2
  Contexto: Medida em dezembro de 2018 com o espectrômetro GREAT a bordo do SOFIA. · Limitações: Erro grande (cerca de 40%, cálculo nosso: 0,65 / 1,61). · Conferida na fonte (texto integral), conferência automatizada
• Interpretação: Reanálise de mais de 4 mil medidas da Rosetta, publicada em 2024, indica que a poeira eleva o D/H local; longe do núcleo, onde o gás está bem misturado, o valor fica próximo do terrestre. [3] Resumo
  Contexto: Reanálise do conjunto completo do ROSINA/DFMS, por Mandt et al. (2024). · Limitações: Um só grupo; não encontramos réplica independente. · Reanálise recente de um só grupo: resultado em discussão, não consenso. · Conferida na fonte (texto integral), conferência automatizada
• Estimativa: Na reanálise, o valor do 67P para o núcleo ficou em (2,59 ± 0,36) × 10⁻⁴, usando medidas a mais de 120 km do núcleo. [3] Results, Determining D/H in the nucleus
  Contexto: Valor para o gelo do núcleo, obtido em dados pós-periélio. · Limitações: Ainda é cerca de 1,7 vez o valor dos oceanos (cálculo nosso: 2,59 / 1,558 ≈ 1,66); o artigo fala em 1,2 a 1,6 vez. · Estimativa que depende da escolha de quais medidas entram; margem de erro relevante. · Conferida na fonte (texto integral), conferência automatizada
• Estimativa: Segundo a reanálise, o D/H do 67P sob influência da poeira chega a 3 a 10 vezes o valor terrestre, mas fora dessa influência fica em 1,2 a 1,6 vez. [3] Discussion
  Contexto: Faixas obtidas em fases diferentes da órbita e a distâncias diferentes do núcleo. · Limitações: O mecanismo proposto (adsorção do HDO nos grãos) é um modelo simples, segundo os próprios autores. · Conferida na fonte (texto integral), conferência automatizada
• Fato estabelecido: Antes da reanálise, todos os cometas da família de Júpiter com D/H medido tinham valor próximo do terrestre, exceto o 67P. [3] Introduction, D/H in comets
  Contexto: Segundo o resumo da literatura em Mandt et al. (2024); JFCs são os cometas da família de Júpiter. · Limitações: Poucos objetos medidos. · Conferida na fonte (texto integral), conferência automatizada
• Teoria científica: O D/H do gelo depende da distância ao Sol na nebulosa protossolar: quanto mais longe, menores a temperatura e a densidade, o que reduz a troca isotópica e preserva mais do deutério herdado das nuvens frias. [3] Introduction
  Contexto: Modelo de nebulosa protossolar (PSN) descrito por Mandt et al. (2024). · Limitações: Modelo; a nebulosa de então não pode ser observada. · Conferida na fonte (texto integral), conferência automatizada
• Fato estabelecido: No 67P, o sinal do HDO se sobrepõe ao do H2(17)O no espectro; a reanálise separou os dois com um método estatístico bayesiano e gerou 4339 medidas de D/H. [3] Results
  Contexto: Detalhe do método da reanálise de 2024. · Limitações: O método bayesiano é dos autores da reanálise. · Conferida na fonte (texto integral), conferência automatizada
• Evidência forte: Cometas "hiperativos", que liberam mais vapor de água do que o tamanho do núcleo permite, tendem a ter D/H terrestre; Hartley é o exemplo típico. [4] Seção 3
  Contexto: Amostra de oito cometas com tamanho de núcleo conhecido (Lis et al., 2019). · Limitações: Correlação em amostra pequena; os autores dizem que as estatísticas são limitadas. · Conferida na fonte (texto integral), conferência automatizada
• Hipótese: Lis e colegas propõem duas leituras para a ligação entre hiperatividade e D/H terrestre: formação perto da linha de neve ou na borda externa do disco, ou fracionamento isotópico diferente entre núcleo e grãos ao sublimar, caso em que todos os cometas poderiam ter D/H igual ao da Terra. [4] Resumo
  Contexto: Hipóteses de Lis et al. (2019). · Limitações: O próprio artigo diz que a relação entre atividade e tamanho do núcleo parece contrariar a primeira leitura. · Hipóteses publicadas, não resultados. · Conferida na fonte (texto integral), conferência automatizada
• Interpretação: Condritos e a maioria dos cometas da família de Júpiter já foram usados como argumento de que asteroides ou esses cometas seriam a fonte da água da Terra; ter D/H terrestre torna o corpo candidato, mas não identifica sozinho a origem. [3] Introduction
  Contexto: A parte final (não identifica sozinho) é lógica nossa: dois tipos de corpo com o mesmo D/H são ambos candidatos. · Limitações: Inferência nossa a partir do fato de que condritos e cometas têm valores semelhantes. · A parte "não identifica sozinho" é inferência lógica nossa. · Conferida na fonte (texto integral), conferência automatizada

Fontes

1. Nature 478, 218–220 — Ocean-like water in the Jupiter-family comet 103P/Hartley 2
   Hartogh, P. et al. · 2011 · Artigo científico original · lido só o resumo · consultada em 12/10/2026 DOI 10.1038/nature10519
2. Science 347, 1261952 — 67P/Churyumov-Gerasimenko, a Jupiter family comet with a high D/H ratio
   Altwegg, K. et al. · 2015 · Artigo científico original · lido só o resumo · consultada em 12/10/2026 DOI 10.1126/science.1261952
3. Science Advances 10, eadp2191 — A nearly terrestrial D/H for comet 67P/Churyumov-Gerasimenko
   Mandt, K. E. et al. · 2024 · Artigo científico original · lida na íntegra · consultada em 12/10/2026 DOI 10.1126/sciadv.adp2191
4. Astronomy & Astrophysics 625, L5 — Terrestrial deuterium-to-hydrogen ratio in water in hyperactive comets
   Lis, D. C. et al. · 2019 · Artigo científico original · lida na íntegra · consultada em 12/10/2026 DOI 10.1051/0004-6361/201935554

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