Zostań w domu, zamów taniej!
Nie wychodź z domu i zamów online swoje ulubione pisma 20% taniej. Skorzystaj z kodu rabatowego: czytajwdomu

Komety - nosicielki pamięci i... życia?

Komety - nosicielki pamięci i... życia?
Od dawna podejrzewano, że przynajmniej część elementów, które przyczyniły się do powstania życia na Ziemi, mogło dotrzeć na naszą planetę wraz z odłamkami kosmicznych skał. Od niedawna mamy kolejne dane sprzyjające tej teorii.

Europejska Agencja Kosmiczna ogłosiła, że sonda Rosetta odkryła w komie (ogonie) komety 67P/Czuriumow-Gierasimienko (10) kilka z tzw. budulców życia, w tym fosfor oraz jeden z aminokwasów - glicynę. Oznacza to, że kolizje tego typu obiektów z Ziemią mogły doprowadzić do zwiększenia stężenia substancji, dzięki którym powstały pierwsze organizmy.

Kometa 67P/Czuriumow-Gierasimienko
10. Kometa 67P/Czuriumow-Gierasimienko

Wcześniej, jeszcze w 2006 r., NASA wykryła glicynę w próbkach pochodzących z ogona komety Wild 2, jednak ich analiza była utrudniona, gdyż podejrzewano, że zostały zanieczyszczone na Ziemi. Naukowcy uważają więc ostatnie wieści za niezwykle ważne, ponieważ w tym przypadku możemy być pewni, że mamy do czynienia z czystymi próbkami.

Glicyna to powszechny składnik białek, natomiast fosfor jest kluczowym elementem budującym DNA. Co ciekawe, nie są to jedyne substancje potrzebne do powstania życia, które odnaleziono na komecie - pozostałe to cyjanowodór i siarkowodór. Chociaż ESA utraciła dostęp do lądownika Philae zaledwie kilka tygodni po tym, gdy ten osiadł na komecie, agencja zamierza wykorzystać narzędzia, którymi dysponuje sonda Rosetta, do poszukiwania kolejnych tego typu związków w jej atmosferze.

Według opublikowanego w magazynie "Science" raportu zespołu badawczego pracującego przy misji sondy Rosetta, instrument do badania składu chemicznego COSAC, wykrył w pyle unoszącym się nad powierzchnią związki alkoholowe, karbonylowe, amidowe, nitrylowe oraz izocyjaniany. Niektóre z nich, jak np. aceton, acetamid, izocyjanian metylowy, nigdy wcześniej nie zostały zaobserwowane na kometach.

Wymienione związki organiczne mogą być podstawą do powstawania bardziej złożonych struktur, takich jak cukry, aminokwasy i nawet podstawy DNA, choć żadnych tego rodzaju cząsteczek nie wykryto w sposób jednoznaczny. Odłączony i osadzony na komecie lądownik Philae już w miejscu spoczynku odkrył, że związki organiczne tworzą coś w rodzaju "granulatu" na powierzchni. Tymczasem wnętrze komety poniżej głębokości 20 cm jest stosunkowo homogeniczne, co też stanowi pewne zaskoczenie dla naukowców.

Badaczy z europejskiej agencji ESA zaskoczyła też detekcja przez sondę Rosetta tlenu molekularnego, wyrzucanego z jądra komety 67P. Pomimo, iż tlen jest we Wszechświecie trzecim pod względem powszechności występowania pierwiastkiem, to jego forma cząsteczkowa, O2, stanowi raczej rzadkość poza Ziemią.

W dodatku gazu tego jest tam na tyle dużo, że uczeni zaczęli przyjmować, iż pochodzi z okresu formowania się komet, ok. 4,6 mld lata temu. Odkrycie oparte jest na badaniach próbek pobieranych w okresie od września 2014 do marca 2015 r. przez krążącą wokół komety sondę za pomocą spektrometru ROSINA (Rosetta Orbiter Spectrometer for Ion and Neural Analysis) zamontowanego na pokładzie Rosetty. Średnia zawartość cząsteczkowego tlenu w stosunku do wody wynosiła, wg tych analiz, 3,8±0,85%.

Zdaniem badaczy, tlen cząsteczkowy mógł być jednym ze składników dysku pyłowo-gazowego w pierwotnym Układzie Słonecznym. Gdy nastąpiło gwałtowne ochłodzenie w obszarze formowania się komet, od temperatury -173°C do poniżej -243°C, powstawały drobiny lodu, w których tlen został uwięziony, bez możliwości reakcji z innymi pierwiastkami. To tłumaczy jego przetrwanie w tej postaci.

Komety przynoszą ostatnio w ogóle wiele niespodzianek. Astronomowie znaleźli niedawno pierwszą skalistą kometę, oznaczoną jako C/2014 S3 (PANSTARRS). Mogła być budulcem planet skalistych w Układzie Słonecznym. Z obserwacji wynika, że to ciało nie jest jedynie zabłąkaną planetoidą, ale pozostałością budulca planet skalistych w naszym Układzie.

Jak podaje serwis ESO, C/2014 S3 (PANSTARRS) miała zostać wyrzucona z wewnętrznego Układu Słonecznego i przez miliardy lat znajdować się w Obłoku Oorta. Obłok ten to rodzaj dysku otaczającego Słońce wraz z jego planetami. Składa się niezliczonych okruchów lodu, pyłu, gazu i planetoid. Znajduje się w odległości dwukrotnie większej niż dystans dzielący Słońce i Ziemię. Jego okres obiegu wynosi ok. 860 lat, co sugeruje, że kometa powróciła w okolice Słońca właśnie z Obłoku Oorta. C/2014 S3 (PANSTARRS) różni się jednak od znanych komet.

Skąd przypuszczenia, że możemy mieć do czynienia ze skalistą kometą, która pochodzi z wewnętrznego Układu Słonecznego? Komety, które powstały na zewnątrz, są bardziej lodowe niż skaliste. Mają też charakterystyczny warkocz. Ma go większość komet długookresowych, gdy zbliżają się blisko do Słońca. W opisywanym przypadku warkocza brak, a sublimacja jest milion razy słabsza. W związku z tym obiekt nazwano kometą "Manx", w nawiązaniu do rasy bezogonowych kotów. Po kilku tygodniach od odkrycia, dzięki należącemu do ESO teleskopowi VLT w Chile, badacze uzyskali widma bardzo słabego obiektu.

Dokładne badania światła odbitego od C/2014 S3 (PANSTARRS) wskazują, że jest to planetoida typu S, zazwyczaj występująca w wewnętrznym głównym pasie planetoid. Wydaje się, że tworząca ją materia była w niewielkim stopniu przekształcona, co wskazuje, że przez bardzo długi czas znajdowała się w głębokim zamrożeniu. Bardzo słaba aktywność typu kometarnego, zgodna z sublimacją lodu wodnego, jest w przypadku C/2014 S3 (PANSTARRS) ok. milion razy słabsza niż aktywność komet długookresowych w podobnych odległościach od Słońca.

Komety to niewielkie obiekty o bardzo ekscentrycznych orbitach. Ponieważ uważano, że składają się z materiału z odległych krańców Układu Słonecznego sonda kosmiczna Stardust miała zbierać próbki owego "gwiezdnego pyłu", aby rzucić światło na powstawanie gwiazd. Przeciągnęła kosmiczny "lep na muchy" przez ogon komety Wild 2 i przywiozła to na Ziemię w celu analizy chemicznej. Komety powstałe daleko od Słońca zawierają lód, sądzono więc, że tworzone są w oderwaniu od cieplejszej części mgławicy wokół- słonecznej, z międzygwiezdnych drobin i lodu.

Jednak prawda okazała się bardzo różna od tych poglądów. Okazało się, że prawie wszystkie drobiny komet powstały w Układzie Słonecznym, w wysokich temperaturach, w regionach w pobliżu Słońca, a następnie zostały przetransportowane w zimne rejony poza Neptuna, gdzie w połączeniu z lodem, tworzyły komety. Ma to implikacje związane z początkami życia.

Jednym z kluczowych odkryć tej misji było to, że podczas powstawania Układu Słonecznego niszczeniu ulegały wiązania chemiczne w materiałach, z których był wytworzony. Od dawna panowało przekonanie, że organiczne substancje spoza Układu odgrywały kluczową rolę w tworzeniu planet i życia, jednakże odkrycia misji sugerują, że materiał międzygwiezdny nie grał istotnej roli w astrobiologii, ponieważ jest niszczony w procesach tworzących proto-planetarne dyski wokół młodych gwiazd.