Přišly pozemské oceány z komet?

Kometa Hartley 2 pozorovaná observatoří ESA Herschel.
5 říjen 2011

Observatoř ESA Herschel pracující v infračervené části spektra nalezla v kometě vodu – na tom by nebylo vůbec nic zvláštního, kdyby tato voda neměla prakticky identické složení jako voda tvořící pozemské oceány. Objev podpořil teorii, podle níž pozemské oceány byly kdysi velkou ledovou koulí putující vesmírem.

Původ vody na Zemi je předmětem mnohých debat. Naše domovská planeta totiž vznikala za vysokých teplot, takže veškerá původní voda se musela vypařit. Přesto jsou dnes dvě třetiny zemského povrchu pokryté vodou, která tak musela dorazit z vesmíru poté, co planeta vychladla.

Právě komety se zdají být logickým vysvětlením: představují ohromné kusy ledu cestující vesmírem, přičemž se občas připletou do cesty některé planetě a dojde ke srážce. Jednou z podobných událostí byl dopad komety Shoemaker-Levy 9 na Jupiter v roce 1994. V rané sluneční soustavě ovšem bylo mnohem více komet – a podobné kolize tak musely být častější.

Jenomže astronomická pozorování až doposud nedokázala teorii o kometárním původu pozemské vody podpořit. Klíčovým ukazatelem je přitom deuterium – těžší forma vodíku – které se ve vodě nachází.

Comet Hartley 2’s orbit in context
Oběžné dráha komety Hartley 2 zasazená do širšího kontextu.

Veškerý vodík i deuterium ve vesmíru vznikly bezprostředně po Velkém třesku před zhruba 13,7 miliardami let. Tím také byl navěky pevně ustanovený poměr obou dvou typu atomů. Ovšem ačkoliv je jejich absolutní poměr neměnný, vzájemný poměr se místo od místa výskytu liší. V našem případě záleželo vždy na aktuálních podmínkách, za kterých docházelo ke slučování atomů do molekul vody.

Srovnáním poměru deuteria k vodíku ve vodě tak astronomové mohou vystopovat její původ. Jako v případě pozemských oceánů, jejichž vodu srovnávají s vodou v mimozemských tělesech.

Jenomže toto srovnání dosud nevycházelo. Všechny prozatím pozorované komety měly zhruba dvojnásobné zastoupení deuteria, než jaké najdeme v pozemských oceánech. Pokud tedy komety tohoto typu někdy v minulosti narazily do Země, nemohly nás obohatit o více než několik procent vody. Astronomové proto začali přemýšlet o tom, zdali zdrojem pozemské vody nemohly být asteroidy – i když obsah vody v nich je výrazně menší, než v případě komet.

Observatoř Herschel ale nyní obrátila svoji pozornost ke kometě Hartley 2. Zaměřila na ni svůj přístroj HIFI: nejcitlivější kdy do vesmíru vyslaný detektor vody. Pozorování ukázala, že tato kometa má vodu prakticky kopírující svým poměrem deuteria a vodíku pozemské oceány.

„Poměr deuteria a vodíku v kometě Hartley 2 přesně kopíruje tento poměr tak, jak jej známe z pozemských oceánů,“ vysvětluje Paul Hartogh z Institutu Maxe Plancka v Katlenburg-Lindau (Německo). Hartogh vede mezinárodní tým astronomů zpracovávajících výsledky z observatoře Herschel.

HIFI
Přístroj HIFI.

Proč je ale právě kometa Hartley 2 tak jiná? Klíčem k odpovědi se může stát třeba skutečnost, že vznikla daleko za Plutem, v tajemné části slunečního systému známé jako Kuiperův pás.

Všechny dříve zkoumané komety měly pravděpodobně svůj původ mnohem blíže Slunci, když vznikly v pásu mezi Jupiterem a Saturnem. Gravitační pole těchto planetárních obrů je následně vychýlilo z kurzu.

Nová pozorování tak nevylučují, že pozemské oceány skutečně přišly z komet – ovšem jen z jedné specifické kategorie, která se zrodila za hranicemi sluneční soustavy. Tady, v hlubokém chladu, se do vznikajících molekul vody „otisklo“ deuterium a vodík v úplně jiném poměru, než v teplých částech sluneční soustavy.

Observatoř Herschel se nyní zaměří na pozorování dalších komet, aby tuto teorii mohla potvrdit.

„Díky objevu učiněnému observatoří Herschel se znovu otevřela stará a zajímavá diskuse o původu pozemských oceánů,“ dodává projektový vědec ESA mise Herschel Göran Pilbratt.

„Bude velmi zajímavé dále sledovat, co nám toto odhalení ještě přinese.“

Copyright 2000 - 2014 © European Space Agency. All rights reserved.