Rosetta: voda na kometě je jiná než pozemská

11.12. 18:03 | Autor: Radek John

Sonda Rosetta nad kometou v (nerealistické) představě umělce. Povšimněte si klesajícího modulu Philae.

Výprava Evropské kosmické agentury (ESA) začíná přinášet první zajímavá fakta o historii sluneční soustavy a naší vlastní planety. Zdá se, že voda, která se z komety odpařuje, má jiný obsah deuteria než pozemská. Kde se pak vzaly naše oceány?

Chemický prvek definuje počet protonů v jádře. Například železo jich má dvacet šest, nikl dvacet osm, uran devadesát dva, a tak dál. Většina prvků má ale ještě verze, které mají sice stejný počet protonů, ale různý počet neutronů. Říká se jim izotopy. Vzájemný poměr izotopů je cosi jako čárový kód. Liší se podle toho, jakými fyzikálními podmínkami hmota prošla. Vodík má jen jeden proton a tři izotopy: protium bez jakéhokoliv neutronu, deuterium s jedním a tritium se dvěma. Ve sluneční soustavě závisí poměr deuteria a protia na určitém tělese na vzdálenosti od Slunce, v níž vznikalo.

Skutečný snímek modulu Philae na cestě ke kometě. Skupina výzkumníků v čele s Kathrin Altweggovou z Bernské univerzity teď zveřejnila zajímavou analýzu vodních výparů z komety 67P/Čurjumov-Gerasimenko (dále jen Čurjumov-Gerasimenko).

Je to těleso, kolem nějž obíhá evropská sonda Rosetta. Také na něm spí její momentálně neaktivní modul Philae (momentálně, poněvadž se nedá vyloučit, že se ho ESA nepokusí příští rok v létě probudit).

Vědci píšou v časopise Science, že ve vodě z komety je poměr deuteria a protia asi 0,00053. To je přibližně třikrát víc než ve vodě na Zemi. Jenže když Země vznikala, byla nejspíš tak žhavá, že na ní žádná voda v kapalném či pevném skupenství nemohla existovat.

Oceány z planetek?

Mosela se k nám dostat s jinými menšími tělesy, která se se Zemí srážela. Mohly být buďto komety, nebo asteroidy (neboli planetky). Původ vody z komet se zdá na první pohled pravděpodobnější, poněvadž obsahují víc vody než asteroidy. Je zvykem o nich psát jako o špinavých sněhových koulích, kdežto asteroidy bývají popisovány jako balvany. Měření z Rosetty společně s dalšími staršími experimenty a pozorváními, které zjišťovaly složení komet a planetek, však zatím svědčí ve prospěch asteroidů.

Poměr deuteria a protia na různých tělesech ve sluneční soustavě, zejména asteroidech a kometách. Poměr deuteria a protia v nich totiž lépe odpovídá pozemskému (Vizte graf napravo.). Komety ve sluneční soustavě vznikaly na několika různých místech, proto mají také různé vodíkové poměry. Čurjumov-Gerasimenko patří ke skupině komet, které nejspíš pochází z tzv. Kupierova pásu.

Je to oblast plná vlasatic. Rozprostírá se od asi třicetinásobku do padesátinásobku průměrné vzdálenosti Země od Slunce (jež čítá okolo 150 milionů kilometrů). Během víc než čtyř a půl miliardy let ale mocná gravitace Jupitera vychýlila část komet z jejich původní dráhy, takže teď obíhají blízko Slunce a mají kratší oběžné doby, dejme tomu do dvaceti let. Patří k nim i Čurjumov-Gerasimenko.

Rekordmanka

Další z Jupiterovských komet, jejíž deuteriový poměr se podařilo změřit, byly vlasatice 103P/Hartley 2 a 45P/Honda-Mrkos-Pajdušáková. Jejich poměry se blíží tomu pozemskému. Kometa Čurjumov-Gerasimenko se vymyká, ačkoliv patří do stejné skupiny. "Tento překvapivý nález by mohl naznačovat rozmanitý původ Jupiterovy rodiny komet," vyjádřila se Altweggová. "Vylučuje také názor, že Jupiterova rodina komet obsahuje pouze vodu pozemského typu."

Kometa C/1996 B2 Hyakutake. Zatím to vypadá, že voda na Zemi opravdu pochází víc z asteroidů než z komet. Deuteriový poměr vlasatic, které přilétají do nitra sluneční soustavy z dalšího velkého kometárního ložiska, Oortova oblaku, je rovněž vyšší než pozemský.

Oortův oblak se rozprostírá od zhruba 50 000 průměrných vzdáleností Země od Slunce (tj. asi 0,8 světelného roku).

Pochází z něj třeba známá Halleyova kometa (přesněji 1P/Halley) nebo C/1996 B2 Hyakutake, kometa s nejdelším známým ocasem. Poměr deuteria a protia ve vodě z vlasatice Čurjumov-Gerasimenko oortovské komety převyšuje. Je největší, jaký se dosud povedlo u vlasatice naměřit.