Ali so oceani na Zemljo prišli s kometi?

Sobota, 08 Oktober 2011
natisni

300px-495296main_epoxi-1-full_fullSatelit Herschel (ESA), ki opazuje vesolje v infrardečem delu spektra, je na kometu odkril vodo s skoraj popolnoma enako sestavo kot jo imajo oceani na Zemlji. Odkritje sproža ideje o tem, da so morja na Zemlji nekoč bila gromozanske kepe ledu, ki so potovale po vesolju.

Nastanek vode na Zemlji že dlje časa sproža mnoga ugibanja. Naš planet je nastal pri tako visoki temperaturi, da bi vsa prvotna voda morala izhlapeti. Vendar je danes dve tretjini površja pokritega z vodo, in ta je morda prišla iz vesolja, po ohladitvi Zemlje.

Kometi delujejo kot naravna razlaga: so velikanske ledene gore, ki plujejo po vesolju po orbitah, ki lahko sekajo tirnice planetov, zaradi česar lahko pride do trkov. Trk kometa Shoemaker-Levy 9 z Jupitrom leta 1994 je bil primer takšnega dogodka. Ko je bilo Osončje še mlado, je v njem krožilo mnogo več kometov in trki so bili posledično bolj pogosti.

Kakorkoli, opazovanja do sedaj astronomom niso omogočila potrditi ideje, da bi kometi lahko dostavili vodo na Zemljo. Glavna meritev, ki bi to potrdila, je delež devterija, težje oblike vodika, ki ga najdemo v vodi.

SolarSystem_3frames_annotated_H

Ves devterij in vodik je v vesolju nastal takoj po velikem poku, 13.7 milijard let nazaj. Od takrat se razmerje med deležema v vesolju ni spremenilo. Nasprotno se lahko delež v vodi spreminja glede na lokacijo, kjer se voda nahaja. Kemijske reakcije, ki v vesolju naredijo led, lahko z večjo ali manjšo verjetnostjo povzročijo, da devterijev atom zamenja enega od obeh vodikovih atomov v molekuli vode, odvisno od posebnih pogojev okolice.

Herschel_Comet103P_H

Iz tega sledi, da lahko astronomi s primerjavo deležev med devterijem in vodikom iz vode v oceanih in iz vode iz objektov v vesolju identificirajo izvor vode.

Vsi kometi, ki so jih preučevali do sedaj, so kazali na delež devterija glede na delež vodika, ki naj bi bil dvakrat večji kot v oceanih. Če bi kometi takšne vrste trčili v Zemljo, ne bi mogli prispevati več kot nekaj procentov vode, ki se trenutno nahaja na Zemlji. Zaradi tega dejstva so astronomi pričeli razmišljati, da je voda prišla na Zemljo preko meteoritov, čeprav le ti vsebujejo mnogo manj vode kot kometi.

Pred nedavnim pa so astronomi s pomočjo satelita Herschel izvedli natančnejšo študijo kometa Hartley 2. Uporabili so instrument HIFI, najbolj občutljiv instrument za detekcijo vode v vesolju. Rezultati so pokazali, da ima ta komet enako strukturo vode kot oceani na Zemlji.

10Feb2009-3127_H

"Razmerje med devterijem in vodikom na kometu Hartley 2 je skoraj popolnoma enak kot v oceanih na Zemlji," je povedal Paul Hartogh iz inštituta Max Planck v Nemčiji, ki je vodja mednarodne skupine astronomov, sodelujočih pri tej raziskavi.

Ključ do razlage, zakaj je komet Hartley 2 drugačen od kometov, ki so jih raziskovali prej, je mogoče v tem, kje komet nastane. Hartley 2 je nastal daleč za Plutonom, v hladnem območju Sončevega sistema, ki ga imenujemo Kuiperjev pas. Ostali kometi, ki so jih raziskovali prej, pa so domnevno nastali v bližini Jupitra in Saturna, preden jih je gravitacijsko polje teh masivnih planetov izvrglo v zunanja območja Sončevega sistema in s tem povzročilo, da so se vrnili šele mnogo pozneje.

Nova opazovanja tako kažejo, da so mogoče oceani na Zemljo vendarle prišli s kometi. Vendar le z določeno družino kometov, ki so nastali v zunanjih območjih Sončevega sistema. Tam je okolje hladnejše, kar lahko pripelje do tega, da je razmerje med deležem devterija in vodika drugačno od tistega, ki ga najdemo v kometih bolj proti notranjosti Sončevega sistema.

Herschel sedaj opazuje tudi druge komete, da bi lahko te domneve potrdili. "Zahvaljujoč tej detekciji, ki jo je omogočil satelit Herschel, se bo zelo stara in zanimiva debata o izvoru vode na Zemlji znova obudila," je povedal Goran Pilbratt, znanstvenik na projektu ESA Herschel. "Zanimivo bo videti, kaj bo končni rezultat tega odkritja."

Vir: ESA