Tekutá voda uvnitř komety

Miloš Tichý - 7. 4. 2011

Dosud se předpokládalo, že komety jsou špinavé sněhové koule, tvořeny materiálem, který nezměněn pochází ze vzniku sluneční soustavy. Poslední výzkumy toto paradigma mírně narušily.

A byl to objev minerálních látek, které vyžadují pro vznik přítomnost kapalné vody, který nahlodal paradigma komety jako "špinavé sněhové koule" zamrzlé v čase.

Poprvé vědci zjistili přesvědčivé důkazy o přítomnosti vody v kapalné fázi v kometě. V současnosti přijímaným faktem je, že na kometě nebude nikdy dost vysoká teplota na roztavení ledu, který se nalézá uvnitř jádra komety.

Výzkum byl prováděn na prachových zrnech, které od komety Wild 2 na Zemi přineslo návratové pouzdro sondy Stardust. Mise Stardust byla zahájena v roce 1999, materiál vyvržený z jádra komety Wild 2 sesbírala v roce 2004 aby jej o dva roky později dopravila na Zemi.

Ve vzorku prachových částic byly zjištěny minerály, které se tvoří pouze za přítomnosti tekuté vody (jde o to, zda přímo na kometě nebo zda jde o sekundární přenos na jádro komety, pozn. autora). Pokud by k utváření došlo na kometě, musela by se kometa chovat jako kapsa naplněná vodou.

Když tál led na jádře komety Wild 2, tekutá voda rozpouštěla minerály, které zde byly přítomny. Zároveň došlo k vysrážení sulfidů železa a mědi, které byly následně nalezeny ve vzorcích od komety. A tyto sulfidy mohou vzniknout za teplot mezi 50 a 200 stupni Celsia, což je mnohem vyšší teplota, než se doposud předpokládalo, že je a kdy byla uvnitř jádra komety.

Kometu Wild 2 objevil švýcarský astronom Paul Wild v roce 1978. Vědci se domnívají, že jako mnoho jiných komet, kometa Wild 2 vznikla v Kuiperově pásu, oblasti sahající od dráhy Neptuna do hlubokého vesmíru, obsahující ledové pozůstatky od vzniku sluneční soustavy. Je předpoklad, že v této oblasti kometa Wild 2 strávila většinu svého života, než byla posléze gravitačními poruchami vypuzena do vnitřních částí sluneční soustavy, kde kromě Slunce má na její dráhu největší vliv planeta Jupiter.

Umělecká představa vody tryskající z jádra komety (obrázek: NASA/JPL/Caltech)

Objev těchto sulfidů, pokud se pochopitelně vše potvrdí, může mít vliv nejen na náš pohled na vznik komet, ale i na vznik celé sluneční soustavy a i planetárních systémů u ostatních hvězd. Kromě toho, že poskytuje (snad, pozn. autora) důkaz o existenci kapalné vody v jádře komety, mění i pohled na rozpětí teplot, kterými kometa při svém vývoji prošla.

Ve vzorcích byl nalezen vzácný minerál cubanit. Tento se vyskytuje ve dvou formách, ten, objevený ve vzorcích, existuje jen při teplotě pod 210 stupňů Celsia. Čili tento minerál nám udává nejvyšší možnou teplotu, která mohla být na jádru komety. Cubanit je měděný pyrit (sulfid mědi a železa), který se na Zemi nalézá v oblastech s výskytem horkých podzemních vod, a též jej obsahuje určitý typ meteoritů. A pokud opravdu tento ve vzorcích nalezený minerál vznikl na kometě, má to závažné důsledky pro teorie vzniku komet a obecně o zdrojích tepla v jádrech komet.

Z daného lze usuzovat na dva zdroje tepla. Jedním by byly drobné kolize s jinými objekty, druhým radioaktivní rozpad prvků obsažených v původním materiálu komety. Teplo, generované lokálně na místech dopadů menších těles může vytvářet kapsy tekuté vody, ve kterých by se poměrně rychle mohly tvořit nalezené sulfidy (časově během jednoho pozemského roku). Toto by mohlo nastat v libovolném okamžiku v historii komety. Na druhé straně, rozpad radioaktivních prvků by svědčil o ranné tvorbě těchto minerálů, protože radioaktivní nuklidy se rozpadem "vyčerpávají" a teplota uvnitř jádra komety se musí zákonitě snižovat. Přítomnost cubanitu a dalších sulfidických minerálů tak pomáhá vědcům lépe pochopit kometární zdrojů tepla.

Každý vzorek prachové částice od komety Wild 2 byl jako mikroskopické smítko prachu, o velikosti buňky bakterie. Chemické složení bylo studováno elektronovou mikroskopií a X-ray spektrální analýzou, při které se ukáže, z čeho je smítko prachu složeno. Krystalová struktura se poznala při otáčení vzorku pod mikroskopem.

Výsledky ukazují, jak tvrdí autoři studie, na stále více zřejmé spojení planetek a komet (jak by také ne, když obojí pochází ze sluneční soustavy, pozn. autora)

Dostali jsme opět trošku jiný, přesnější pohled na komety. Tím dostáváme zákonitě i lepší pohled na vývoj našeho planetárního systému a i na vznik života na Zemi.

Jen tak mimochodem - takováto zrna nebyla doposud nikdy detekována metodami dálkového průzkumu komet, a to jak pozemsky tak pomocí sond. Ukazuje se, že sondy s návratovými moduly mohou hrát podstatnou roli pro výzkum vzniku sluneční soustavy.

Zdroj: University of Arizona