Kodėl kometoje 67P / Churyumov-Gerasimenko (67P) yra tiek mažai azoto? Tai klausimas, kurį mokslininkai uždavė sau, kai jie žiūrėjo į EKA kosminio laivo „Rosetta“ duomenis. Tiesą sakant, tai klausimas, kurį jie užduoda sau kiekvieną kartą, kai matuoja dujas kometa komoje. Kai Rosetta 2014 m. Lankėsi kometoje, ji išmatavo dujas ir nustatė, kad azoto yra labai mažai.
Dviejuose naujuose straipsniuose, paskelbtuose „Nature Astronomy“, tyrėjai teigia, kad azoto iš tikrųjų netrūksta, jis tiesiog paslėptas gyvybės elementuose.
„Rosetta“ buvo paleista 2004 m. Ir jai įgyvendinti 10 metų prireikė 10 metų, kad būtų pasiektas tikslas „Comet 67P“. Jį studijuodamas praleido maždaug dvejus metus, prieš baigdamas misiją, sudaužydamas į kometą. „Rosetta“ taip pat išleido nusileidimo aparatą „Philae“ į paviršių ir, nepaisant sunkaus nusileidimo, kuris sugadino jos misiją, nusileidėjas vis tiek galėjo fotografuoti iš kometos paviršiaus.
Tai buvo prieš trejus metus, ir mokslininkai vis dar naudojasi duomenimis.
„Nors„ Rosetta “operacijos baigėsi daugiau nei prieš trejus metus, ji vis dar siūlo neįtikėtiną kiekį naujo mokslo ir išlieka tikrai novatoriška misija“.
Matas Tayloras, EKA „Rosetta“ projekto mokslininkas.
Kometa daugiausia yra ledo rutulys, ir kai Kometa 67P priartėjo prie Saulės, šiluma sublimavo medžiagą iš kometos į komą - dujinį, miglotą taškelį, supantį kometą. Kai „Rosetta“ analizavo komą, joje buvo numatomas cheminių medžiagų, tokių kaip deguonis ir anglis, kiekis, tačiau joje nebuvo azoto.
„Šio azoto išeikvojimo priežastis liko pagrindinis atviras klausimas kometologijos moksle“, - sakė Kathrin Altwegg iš Berno universiteto, Šveicarija, vyriausiasis jonų ir neutralios analizės spektrometro „Rosetta Orbiter“ tyrėjas ir pagrindinis autorius. naujas tyrimas.
Anksčiau susidūrę su šiuo trūkstamu azotu, mokslininkai manė, kad N2 (molekulinis azotas) buvo per daug nepastovus, kad susidarytų kometa. Kitas galimas paaiškinimas yra tas, kad ji galėjo būti prarasta per maždaug 4,6 milijardo metų Saulės sistemos gyvavimo laiką. Bet šie nauji tyrimai pateikia įrodymų, paneigiančių tuos paaiškinimus.
„Remdamiesi ROSINA kometos 67P stebėjimais, mes sužinojome, kad šis„ trūkstamas “azotas iš tikrųjų gali būti susietas su amonio druskomis, kurias sunku aptikti kosmose“, - pranešime spaudai teigė Altwegg.
„Astrato druskų radimas kometoje yra nepaprastai įdomus astrobiologijos požiūriu“.
Kathrin Altwegg, pagrindinis tyrėjas, „Rosetta“ orbitos jonų ir neutralios analizės spektrometras (ROSINA)
Vienas iš naujų straipsnių yra pavadintas „Amonio druskų įrodymai kometoje 67P kaip azoto išeikvojimo kometinėje komoje paaiškinimas“. Lakusis azotas kometos komoje paprastai yra nešamas NH3 (Amoniakas) ir HCN (vandenilio cianidas.) Amoniakas gali lengvai susijungti su kitomis rūgštimis, tokiomis kaip HCN, HNCO (izociano rūgštis) ir HCOOH (skruzdžių rūgštis), kad sudarytų amonio druskas. Amonio druskos randamos žemoje temperatūroje kometos lede ir tarpžvaigždinėje terpėje.
Amonio druskos gali atlikti pagrindinį vaidmenį kuriant gyvenimą. Manoma, kad jie yra gyvenimo pirmtakai ir yra pradiniai junginiai sudėtingesnėms molekulėms, tokioms kaip karbamidas ir aminorūgštis glicinas. Bet juos sunku aptikti kosmose. Jie yra nepastovūs ir nestabilūs kaip dujos, o jų infraraudonųjų spindulių signalas gali būti paslėptas ir sunkiai aptinkamas.
Idėja, kad kometose yra gyvenimo elementai ir vaidina tam tikrą vaidmenį skleidžiant jas Saulės sistemoje, yra sena. Ankstyvaisiais metais Žemę bombardavo kometos, kurios į Žemę atnešė vandens ir tikriausiai statybinių blokų. 2016 m. Ši mintis buvo dar kartą patvirtinta, kai „Rosetta“ 67P komoje aptiko ir glicino, ir fosforo.
Ši idėja yra vadinama „molekuline panspermija“ ir sako, kad gyvybės sudedamosios dalys buvo suklastotos erdvėje ir buvo įtrauktos į saulės ūką. Iš planetos kondensavus planetas iš tų ūkų, šie statybiniai blokai ėjo į kelionę. Kometos ir kiti organai juos taip pat nuolat platino Saulės sistemoje.
„Astrato druskų radimas kometoje yra nepaprastai įdomus astrobiologijos požiūriu“, - pridūrė Altwegg. „Šis atradimas parodo, kiek daug galime išmokti iš šių intriguojančių dangaus objektų“.
Po šio atradimo Altweggui ir kitiems mokslininkams buvo keletas dramatiškų momentų. Jie naudojo artimiausio „Rosetta“ požiūrio į kometą duomenis, kai ji buvo tik 1,9 km (1,18 mi) aukščiau, pačioje dulkėtoje, miglotoje komoje. Erdvėlaivio pastatymas į tokią padėtį buvo rizikingas manevras, ir jie tuo metu negalėjo susisiekti su „Rosetta“.
„Dėl dulkėtos aplinkos kometoje ir Žemės sukimosi negalėjome tuo metu lengvai susisiekti su„ Rosetta “per savo antenas ir turėjome palaukti iki kito ryto, kad galėtume atkurti savo ryšio liniją“, - sakė Altwegg. pranešimas spaudai.
„Nė vienas iš mūsų tą naktį nemiegojo! Bet ir „Rosetta“, ir „ROSINA“ galiausiai elgėsi nepriekaištingai, nepriekaištingai matuodamos gausiausius ir pačius įvairiausius masės spektrus ir atskleidę daugybę junginių, kurių anksčiau 67P nepastebėjome. “
Antrasis naujas tyrimas pavadintas „Alifatinių organinių elementų infraraudonųjų spindulių nustatymas kometos branduolyje“. Pagrindinis autorius yra Andrea Raponi iš INAF, Nacionalinio astrofizikos instituto Italijoje. Pagrindinis dėmesys skiriamas duomenims, surinktiems naudojant „Rosetta“ matomo ir infraraudonųjų spindulių vaizdo gavimo spektrometrą (VIRTIS).
Tame dokumente tyrėjai pateikia alifatinių organinių junginių atradimą 67P. Jie yra vandenilio ir anglies grandinės ir taip pat yra gyvenimo blokai. Pirmą kartą šie organiniai junginiai buvo rasti kometos branduolio paviršiuje.
„Kur ir kada atsirado šie alifatiniai junginiai, yra nepaprastai svarbu, nes manoma, kad jie yra esminiai gyvenimo blokai, kaip mes jį žinome“, - aiškino pagrindinis autorius Raponi.
„Medžiagos, tokios kaip ši, rasta kometose, kilmė yra nepaprastai svarbi norint suprasti ne tik mūsų Saulės sistemą, bet ir planetos sistemas visoje Visatoje“, - sakė Raponi.
Patvirtinta molekulinė Panspermija?
Šie alifatiniai statybiniai blokai nebuvo suformuoti pačioje kometoje. Mokslininkai mano, kad jie susiformavo tarpžvaigždinėje terpėje arba jaunoje vis dar besiformuojančioje Saulėje.
„Įkvepiantys atradimai, tokie kaip šie, padeda mums daug daugiau suprasti ne tik apie pačias kometas, bet ir apie mūsų kosminės kaimynystės istoriją, ypatybes ir raidą“.
Matas Tayloras, EKA „Rosetta“ projekto mokslininkas
Antrojo straipsnio autoriai taip pat nustatė ryškius kompozicijos panašumus tarp 67P ir kitų anglies turtingų išorinių Saulės sistemos objektų.
„Mes nustatėme, kad kometos 67P branduolio sudėtis yra panaši į tarpžvaigždinės terpės, ir tai rodo, kad kometoje yra nepakitusi prieššoninė medžiaga“, - sako tyrimo bendraautorius Fabrizio Capaccioni, taip pat iš INAF ir pagrindinis VIRTIS tyrėjas.
„Šiai kompozicijai taip pat būdingi asteroidai ir kai kurie meteoritai, kuriuos atradome Žemėje. Tai rodo, kad šie senoviniai, uolėti kūnai užfiksavo įvairius junginius iš pirmykščio debesies, iš kurio susidarė Saulės sistema.“
„Tai gali reikšti, kad bent dalis organinių junginių ankstyvojoje Saulės sistemoje atkeliavo tiesiai iš platesnės tarpžvaigždinės terpės - taigi, kad šie junginiai gali būti prieinami ir kitoms planetų sistemoms“, - priduria Raponi.
Nors „Rosetta“ misija pasibaigė daugiau nei prieš trejus metus, kai erdvėlaivis buvo išsiųstas sudužus kometai, mokslininkai vis dar kaupia duomenis ir juos supranta. Tai atspindi kitas misijas, tokias kaip „Cassini“ misija į Saturną. Šis kosminis laivas buvo nusiųstas mirti daugiau nei prieš dvejus metus, o mokslininkai vis dar skelbia naujus dokumentus, pagrįstus jo duomenimis.
„Nors„ Rosetta “operacijos pasibaigė daugiau nei prieš trejus metus, ji vis dar siūlo neįtikėtiną kiekį naujo mokslo ir išlieka tikrai novatoriška misija“, - priduria Mattas Tayloris, ESA „Rosetta“ projekto mokslininkas.
„Šie tyrimai nagrinėjo keletą atvirų kometologijos mokslo klausimų: kodėl kometoms yra išeikvotas azotas ir iš kur kometos gavo medžiagą. Įkvepiantys atradimai, tokie kaip šie, mums padeda daug daugiau suprasti ne tik apie pačias kometas, bet ir apie mūsų kosminės kaimynystės istoriją, ypatybes ir raidą “, - sakė Tayloras.
Vienu metu NASA svarstė galimybę nusiųsti savo erdvėlaivį į 67P. Jis vadinosi CAESAR (kometos astrobiologijos tyrinėjimo pavyzdžio grąžinimas) ir, kaip aišku iš jo pavadinimo, mėginį turėjo grąžinti tyrimui. Tai būtų buvę nuostabu. Tačiau ši misija buvo viena iš dviejų misijos atrankos proceso finalininkų. Kita buvo „Dragonfly“ misija, kuri pasiųs rotorinį laivą į Saturno mėnulio Titaną. 2019 m. Birželio mėn. „Dragonfly“ misija buvo pasirinkta per CAESAR.
NASA šiuo metu neplanuoja misijų į kometas. Tačiau ESA planuoja savo „Comet Interceptor“ misiją. Tai bus pirmoji misija aplankyti nesugadintą kometą, kuri anksčiau nebuvo aplankiusi vidinės Saulės sistemos. Tikslus tikslas dar nebuvo pasirinktas.
Daugiau:
- Pranešimas spaudai: ROSETTOS KOMETOS UŽDUOTIS GYVENIMO BLOKAI, PASTATYTI DĖMESĮ DĖMESĮ
- Tyrimo dokumentas: 67P kometos amonio druskų įrodymai, paaiškinantys azoto išeikvojimą kometinėje komoje
- Tyrimo dokumentas: Alifatinių organinių elementų infraraudonųjų spindulių aptikimas kometos branduolyje
