Великий Всесвіт

Вода комети Хартлі 2 має той же склад, що і вода земних океанів.

Інфрачервоний космічний телескоп «Гершель» виявив на кометі воду, склад якої майже ідентичний складу земних океанів. Це відкриття змушує вчених знову повернутися до старої ідеї, що моря і океани нашої планети могли бути колись гігантськими айсбергами, плаваючими в просторі.

Проблема походження води на Землі гаряче обговорюється далеко не перший рік. Початкове положення дискусії таке: наша планета формувалася при таких високих температурах, що будь-яка первинна вода повинна була випаруватися і зникнути в космічний простір. Однак сьогодні дві третини поверхні земної кулі покрито водою. Так звідки вона взялася?

Комети, здається, пропонують досить просте і природне пояснення самим своїм існуванням. Будучи по суті гігантськими айсбергами, вони досить хаотично блукають в міжпланетному просторі, натикаючись час від часу на планети. За прикладами далеко ходити не треба: всі пам'ятають як яскраво зіткнулася з Юпітером комета Шумейкер-Леві 9. Під час формування Сонячної системи число комет було набагато більшим і тому зіткнення мали відбуватися у багато разів частіше.

Однак до сих пір астрономам не вдавалося знайти аргументів на користь гіпотези кометного походження земної води. Для цього вчені вимірювали кількість дейтерію у воді комет. На відміну від ядра звичайного водню, що складається з протона, ядро ​​атома дейтерію складається з протона і нейтрона. Тому цей ізотоп часто називають важким воднем.

Весь водень і дейтерій у Всесвіті утворилися майже відразу після Великого вибуху, близько 13,7 мільярдів років тому. З тих пір встановилося фіксоване кількісне співвідношення між цими двома видами атома водню. Проте співвідношення, яке спостерігається в молекулах води, може змінюватися від місця до місця в залежності від конкретних умов навколишнього середовища.

Таким чином, порівнюючи відносна кількість дейтерію і водню в океанах Землі з їх відносної поширеністю в воді позаземних тіл, астрономи можуть сподіватися виявити місце походження нашої води.

Всі комети, що вивчалися раніше, показали рівень дейтерію приблизно в два рази вище, ніж в океанах Землі. Якщо подібні комети стикалися з Землею в минулому, вони занесли на неї не більше кількох відсотків від загальної кількості води. Астрономи навіть почали схилятися до думки, що за нашу воду могли бути відповідальні метеорити, навіть зміст в них води очевидним чином менше, ніж в кометах.

І ось тепер, після того як «Гершель» за допомогою інструменту HIFI вивчив склад води комети Хартлі 2, стало ясно, що принаймні ця комета має воду, схожу з водою океанів.

Орбіта комети Хартлі 2 в порівнянні з орбітами п'яти внутрішніх планет Сонячної Системи. 20 жовтня 2011 року комета пройде на мінімальній відстані від Землі, в 19,45 мільйони кілометрів. Близькість комети дозволила астрономам детально вивчити її за допомогою телескопа «Гершель». Справа на врізки показано зображення комети і інформація про зміст дейтерію у воді комети, отримана за допомогою інструментів PACS і HIFI телескопа «Гершель». Джерело: ESA / AOES Medialab; Herschel / HssO Consortium

Чому вода комети Хартлі 2 відрізняється від води інших комет? Ключем до розгадки може стати походження Хартлі 2. Комета як видно утворилася далеко за орбітою Плутона, в холодних областях Сонячної системи, відомих як пояс Койпера. Інші комети, що вивчалися астрономами досі, сформувалися набагато ближче - в районі Юпітера і Сатурна. Потім вони були викинуті на околиці Сонячної Системи гравітацією цих планет-гігантів і повернулися набагато пізніше.

Звичайно, відкриття, зроблене за допомогою телескопа «Гершель», не є достатнім доказом, але необхідним - точно! Тепер знову активізуються суперечки і дослідження в спробі довести або спростувати «кометний» гіпотезу походження земних океанів. Стаття вчених з результатами спостережень опублікована в журналі Nature .

Спектрометр HIFI (Heterodyne Instrument for the Far Infrared), за допомогою якого вивчалася вода комети Хартлі 2. Джерело: ESA / C. Carreau

за матеріалами ESA .