Tajemnicze obiekty niebieskie są miękkie jak śnieżne zaspy
Kiedy na niebie pojawiały się świetliste warkocze, ludzie przeczuwali nieszczęście. Komety od wieków uważano za zwiastuny wielkich klęsk i epidemii. Obecnie jednak mnożą się dowody, że bez tych dziwnych obiektów kosmicznych nie byłoby wody ani życia na naszej planecie.
Komety to przybysze z dalekich regionów kosmosu. Przypuszczalnie biliony tych ciał niebieskich krążą w obłoku Oorta, już na początku przestrzeni międzygwiezdnej. Ten kometarny rój znajduje się w odległości około 50 tys. jednostek astronomicznych od Słońca (jednostka astronomiczna – prawie 150 mln km). Sonda Voyager, która potrzebowała 12 lat, aby dotrzeć z Ziemi do Neptuna, a teraz opuszcza Układ Słoneczny, znajdzie się w obłoku Oorta za 10 tys. lat. Matecznik komet znajduje się tak daleko, że te obiekty niebieskie są tylko luźno związane ze Słońcem. Niekiedy jednak grawitacja dalekich gwiazd potrąca kometę, tak że zmienia ona orbitę i mknie ku Słońcu. W pobliżu naszej gwiazdy taki kosmiczny wędrowiec tworzy efektowny warkocz, jednak kometarna głowa, a zwłaszcza jej jądro, pozostaje prawdopodobnie niezmienione od 4,6 mld lat, czyli od narodzin Układu Słonecznego. Komety są zatem swoistymi kapsułami czasu – astronomowie mają nadzieję, że
badania tych ciał niebieskich pozwolą rozwiązać wiele zagadek
Układu Słonecznego, a także pojawienia się życia na Ziemi.
Nowe sensacyjne ustalenia na temat natury komet przyniosła misja amerykańskiej sondy Deep Impact. Próbnik ten dotarł w pobliże 9P/Tempel 1, komety mknącej w odległości około 132 mln km od Ziemi po wydłużonej orbicie. Tempel okrąża Słońce w ciągu pięciu i pół roku, to wielki ogórek z lodu, kurzu, piasku i pyłu, długi na 11 km i szeroki na 5 km. 4 lipca, w Dzień Niepodległości Stanów Zjednoczonych, od sondy odłączył się miedziany „pocisk uderzeniowy” o masie 372 kg i wielkości dużej lodówki. Doszło do niezwykłej zaprogramowanej kolizji. Pocisk z prędkością 37 tys. km na godzinę wbił się w oświetloną przez Słońce stronę kosmicznego wędrowca. Kometę natychmiast otulił ogromny, nieprzezroczysty obłok z gazów, roztrzaskanego lodu i pyłu. W wyniku zderzenia w przestrzeń kosmiczną wyrzuconych zostało 5,5 tys. ton lodu oraz masy zamrożonego tlenku i dwutlenku węgla oraz amoniaku. Miedziany taran wyrwał w powierzchni komety krater wielkości boiska piłkarskiego, głęboki na kilkadziesiąt metrów. Kosmiczne zderzenie obserwowała aparatura pokładowa sondy Deep Impact oraz około 80 teleskopów w ziemskich obserwatoriach.
Analiza danych trwała kilka miesięcy i przyniosła zadziwiające rezultaty. Naukowcy ze zdumieniem stwierdzili, że kometarne jądra są zdumiewająco porowate, prawie puste. Kierownik misji sondy Deep Impact, Michael AHearn z University of Maryland, wyjaśnia: „Spodziewaliśmy się, że pocisk przedrze się aż do gęstych warstw komety, ale tak się nie stało. Okazało się, że 70-80% tego obiektu kosmicznego to pusta przestrzeń. Wcale nie jesteśmy przekonani, czy stały rdzeń rzeczywiście istnieje”. Głowę komety tworzą najwyraźniej bardzo drobne cząsteczki pyłu i lodu, luźno połączone ze sobą. Pył to przede wszystkim ziarenka krzemu, tak drobne jak talk.
Taka porowata struktura źle przewodzi ciepło. Słońce nagrzewa zatem tylko powierzchnię komety. Wewnątrz mógł przetrwać materiał z czasów narodzin Układu Słonecznego, a także związki organiczne. Teoretycznie w rdzeniu komety przetrwalniki bakterii w stanie uśpionym mogłyby podróżować przez miliony lat, chronione przed zbyt wysoką temperaturą i promieniowaniem kosmicznym.
Misja Deep Impact wykazała również, że powierzchnia komety jest zadziwiająco miękka, jak świeża zaspa śnieżna czy śnieg na dużych wysokościach, znakomity dla narciarzy. To zła wiadomość dla Europejskiej Agencji Kosmicznej, a zwłaszcza dla twórców misji kometarnej sondy Rosetta. W 2014 r. lądownik Rosetty
ma osiąść na powierzchni komety Czuriumow-Gierasimienko.
Jeśli także ten obiekt niebieski nie ma stałej powierzchni, lądownik nazwany Philae nie utrzyma się na miękkiej „poduszce”. Dr Bernard Foing z Europejskiej Agencji Kosmicznej zapewnia jednak, że lądownik został zbudowany tak, by poradził sobie na różnych powierzchniach. Philae o masie około 100 kg ma trzy nogi i penetrator skonstruowany w Centrum Badań Kosmicznych Polskiej Akademii Nauk. Ostrze penetratora ma się wbić na głębokość 30-40 cm. Instrumenty pomiarowe przeanalizują gęstość, skład oraz przewodnictwo cieplne powierzchni komety. Szkoda byłoby, gdyby lądownik z tak skomplikowaną aparaturą
utonął w kometarnym pyle.
Do tej pory komety nazywano brudnymi kulami śniegowymi. Obecnie bardziej trafne wydaje się określenie lodowe kule pyłu. Kontrolowane zderzenie wykazało bowiem, że przynajmniej w powierzchniowych warstwach komety pyłu jest więcej niż lodu. Astronomowie z zaskoczeniem przyjęli również wiadomość, że Temple 1 składa się z kilku warstw geologicznych, przy czym na niektórych widoczne są kratery po uderzeniach meteorytów.
Wreszcie z analiz wzbudzonego przez uderzenie obłoku wynika, że w komecie znajduje się wiele związków węgla, czyli materiału organicznego. Zidentyfikowano formaldehyd, acetylen, cyjanowodór. Formaldehyd to cegiełka, z której powstają bardziej złożone substancje organiczne. Zdumienie naukowców wywołały zwłaszcza znaczne ilości cyjanku metylu, związku odgrywającego kluczową rolę w reakcjach, które prowadzą do powstania DNA. Wszystko to potwierdza wysuwaną od dawna hipotezę – oto tylko dzięki kometom powstało życie na naszej planecie. Młoda Ziemia była bombardowana przez asteroidy i komety lodowe. Te ostatnie przyniosły tyle wody, że mogły powstać oceany. Jak świadczą analizy izotopów wodoru w ziemskiej wodzie, większość tego życiodajnego płynu jest pochodzenia kometarnego. Te zadziwiające ciała niebieskie przyniosły ze sobą również znaczne ilości niekiedy złożonych substancji organicznych, tak że w ziemskich oceanach mogło się narodzić życie. Od czasu powstania naszej planety do pojawienia się pierwszych istot żywych upłynął niecały miliard lat. Zdaniem wielu ekspertów, to za krótki czas, aby życie mogło się narodzić bez udziału kosmicznych nasion.
Teoria panspermii,
którą na początku XX w. wysunął szwedzki chemik Svante A. Arrhenius, głosiła, że życie na Ziemi nie powstało samo z siebie, lecz zostało zasiane przez zarodniki z kosmosu. Ostatnio hipoteza panspermii przeżywa swoisty renesans.
Naukowcy wykazali, że około 70 mln lat temu gigantyczna kometa pozostawiła w Układzie Słonecznym mieszaninę meteoroidów i pyłu. 20 tys. lat później meteoryt z tej komety spadł w okolicach Stevns Klint na wybrzeżu Danii. Udało się dokładnie określić czas tego wydarzenia, gdyż meteoryt znalazł się między warstwami skał kredowych i trzeciorzędowych.
Deszcz pyłu z tej komety zaczął jednak opadać na Ziemię jakieś 15 tys. lat przed uderzeniem meteorytu. Naukowcy przypuszczają, że cząstki organiczne w tym fragmencie kometarnego jądra zostały zniszczone podczas kolizji, ale przetrwały w pyle. I rzeczywiście aminokwasy zapewne kosmicznego pochodzenia odkryto na granicy osadów kredowych i trzeciorzędowych. Można przypuszczać, że taka ulewa pyłu i odłamków kometarnych jąder zapłodniła wcześniej dziewiczą Ziemię.
Odpowiedz na treść artykułu lub innych komentarzy