Комета 67P может быть связана с водой земных океанов

Исследователи обнаружили, что вода на комете 67P/Чурюмова-Герасименко имеет молекулярную сигнатуру, схожую с водой в земных океанах. Это открытие, противоречащее некоторым недавним результатам, вновь открывает возможность того, что кометы семейства Юпитера, подобные 67P, могли помочь доставить воду на Землю.

Хотя часть воды, вероятно, существовала в газе и пыли, из которых наша планета сформировалась около 4,6 миллиарда лет назад, большая её часть испарилась из-за близости к Солнцу. Исследования показывают, что существенная часть наших океанов могла поступить изо льда и минералов астероидов и, возможно, комет, врезавшихся в Землю. Волна столкновений около 4 миллиардов лет назад сделала это возможным.

Ключевой молекулярной сигнатурой для отслеживания происхождения воды является соотношение дейтерия (D) к обычному водороду (H). Вода с дейтерием чаще образуется в холодных средах, поэтому его концентрация выше на объектах, сформировавшихся далеко от Солнца, таких как кометы.

Измерения последних десятилетий показали, что уровень дейтерия в водяном паре нескольких других комет семейства Юпитера схож с земной водой. Однако в 2014 году миссия ESA Rosetta к комете 67P поставила эту идею под сомнение. Анализ измерений Rosetta выявил самую высокую концентрацию дейтерия среди всех комет — примерно в три раза выше, чем в земных океанах (где примерно 1 атом дейтерия на 6420 атомов водорода).

Команда Кэтлин Мандт (NASA Goddard) использовала передовую статистическую технику для анализа более 16 000 измерений Rosetta, охватывающих всю миссию. Исследователи обнаружили чёткую связь между измерениями дейтерия в коме (облаке газа и пыли) 67P и количеством пыли вокруг космического аппарата. Это означает, что измерения, сделанные вблизи аппарата, могут не отражать истинный состав ядра кометы.

По мере приближения кометы к Солнцу с её поверхности высвобождается газ и пыль с частицами водяного льда. Исследования показывают, что вода с дейтерием легче прилипает к пылевым зёрнам, чем обычная вода. Когда этот лёд испаряется в коме, это может создавать иллюзию более высокого содержания дейтерия в комете.

Команда сообщает, что на расстоянии не менее 75 миль от ядра кометы пыль уже высушена, и обогащённая дейтерием вода улетучилась. На таком расстоянии космический аппарат может точно измерить количество дейтерия, исходящего непосредственно от ядра кометы.

Это открытие имеет большое значение не только для понимания роли комет в доставке воды на Землю, но и для интерпретации наблюдений за кометами, которые дают представление о формировании ранней Солнечной системы.