Вода кометы типа Галлея содержит ключи к разгадке происхождения жизни на Земле
Новые исследования предоставили убедительные доказательства того, что вода из кометы поразительно похожа на воду земных океанов. Это поддерживает гипотезу о том, что кометы могли сыграть решающую роль в доставке воды — и, возможно, некоторых молекулярных ингредиентов для жизни — на нашу планету.
Международная команда ученых под руководством Мартина Кординера из Центра космических полетов имени Годдарда NASA с помощью мощной системы радиотелескопов ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array) составила карту распределения обычной воды (H2O) и "тяжелой" воды (HDO, содержащей более тяжелый изотоп — дейтерий) в коме (газовом облаке вокруг ядра) кометы типа Галлея 12P/Понса — Брукса во время ее сближения с Солнцем. Это первое в истории детальное пространственное картирование обеих форм воды в комете.
Наблюдения ALMA были объединены с данными о воде и других газах, полученными с помощью Инфракрасного телескопа NASA (IRTF), чтобы сформировать более полную картину кометы. Сочетание возможностей двух телескопов позволило точнее измерить отношение дейтерия к водороду (D/H) в воде кометы. Этот химический "отпечаток пальца" помогает ученым проследить происхождение и историю воды в Солнечной системе.
Примечательно, что отношение D/H в воде кометы 12P/Понса — Брукса оказалось практически неотличимым от такового в океанах Земли. Измеренное значение, (1.71±0.44)×10−4, является самым низким из когда-либо измеренных для комет типа Галлея и находится на нижней границе значений, ранее наблюдавшейся у других комет. Исследование опубликовано в журнале Nature Astronomy.
"Кометы, подобные этой, — это замороженные реликвии, оставшиеся со времен рождения нашей Солнечной системы 4,5 миллиарда лет назад, — сказал Кординер. — Поскольку считается, что Земля сформировалась из материалов, лишенных воды, удары комет давно рассматривались как возможный источник земной воды. Наши новые результаты предоставляют самые убедительные на сегодняшний день доказательства того, что по крайней мере некоторые кометы типа Галлея несли воду с той же изотопной подписью, что и на Земле".
Кометы типа Галлея — это класс комет с промежуточными орбитальными периодами (от 20 до 200 лет), которые редко посещают внутреннюю часть Солнечной системы. Результаты исследования важны, потому что предыдущие измерения других комет часто показывали воду с отношением D/H, отличным от земного, что ставило под сомнение кометное происхождение земной воды. Новое измерение предполагает, что некоторые кометы — особенно такие, как 12P/Понса — Брукса — действительно могли доставить воду, а возможно, и другие элементы, необходимые для жизни, на молодую Землю.
Исследование также подтверждает происхождение наблюдаемых газов, давая более точную картину истинного состава кометы. "Составляя карты распределения H2O и HDO в коме кометы, мы можем определить, исходят ли эти газы из замороженных льдов в твердом теле ядра, а не образуются в результате химических или других процессов в газовой коме", — сказала соавтор исследования Стефани Милам из NASA.
Наблюдения стали возможны благодаря исключительной чувствительности и уникальным возможностям визуализации ALMA, которые позволили команде обнаружить слабый сигнал тяжелой воды, исходящий из самых внутренних областей комы — это никогда ранее не было картировано в комете.