Ученые раскрыли состав кометы Чурюмова — Герасименко

Пыль, испускаемая в космос кометой 67P / Чурюмова — Герасименко, почти наполовину состоит из органических молекул. Она относится к самому древнему и богатому углеродом материалу Солнечной системы, известной ученым на сегодняшний день. С момента зарождения Солнечной системы состав пыли кометы практически не изменился. 

Такие результаты на днях обнародовала в журнале Королевского астрономического общества Monthly Notices of the Royal Astronomical Society команда научной программы COSIMA. COSIMA — это специальный прибор, установленный на борту космического корабля «Розетта», исследовавшего комету Чурюмова — Герасименко с августа 2014 года по сентябрь 2016 года. В рамках нынешнего исследования ученые провели максимально детальный анализ химического состава кометной пыли, сообщает портал Phys.org.

Когда комета, двигаясь по своей эллиптической орбите, приближается к Солнцу, она становится активной: замороженные газы испаряются, унося с собой в космос крошечные частички пыли. Захватив с помощью «Розетты» и исследовав эти частички, ученые смогли вычислить «строительные материалы» самой кометы.

На протяжении работы «Розетты» команде миссии COSIMA удалось собрать более 35 тысяч образцов пыли кометы. Наименьшая частичка составляла всего 0,01 миллиметра в диаметре, самый большой образец достигал одного миллиметра.

Сам инструмент COSIMA позволял сначала наблюдать за отдельными пылевыми частицами с помощью микроскопа, а затем — облучать их высокоэнергетическим пучком ионов индия. Вторичные ионы, испускаемые в ходе этого процесса, затем «взвешивали» и анализировали с помощью масс-спектрометра COSIMA. В нынешнем анализе исследователи ограничились 30 образцами разных размеров, отобранных на разных этапах миссии «Розетта».

По словам главного исследователя команды COSIMA доктора Мартина Хильченбаха, последние анализы показывают, что состав всех изученных частиц очень схож. Ученые склонны считать, что пыль кометы состоит из тех же «ингредиентов», что и ее ядро. На долю органических молекул приходится около 45 процентов веса твердого кометного материала.

«Таким образом, комета „Розетты“ принадлежит к самым богатым углеродом телам в Солнечной системе, которые мы знаем», — подчеркивает доктор Оливер Штенцель, член команды COSIMA.

Оставшиеся 55 процентов приходятся на минеральные вещества, главным образом соли кремневой кислоты. Ученых поразил тот факт, что среди них преобладают о негидратированные минералы, т. е. недостающие водные соединения.

«Конечно, комета „Розетты“ содержит воду, как и любая другая комета. Но поскольку кометы большую часть времени проводили на ледяном краю Солнечной системы, она почти всегда оставалась замороженной и не могла вступать в реакции с минералами», — поясняет Мартин Хильченбах. Именно поэтому исследователи считают, что отсутствие гидратированных минералов в пыли кометы Чурюмова — Герасименко указывает на то, что она состоит из очень древнего материала.

В поддержку этого вывода говорит и соотношение некоторых элементов, таких как соотношение углерода к кремнию. Его значение (выше 5) очень близко к значению Солнца, то есть соотношению, характерному для ранних этапов развития Солнечной системы.

Выводы ученых также касаются наших представлений о том, как появилась жизнь на Земле. В своих предыдущих публикациях команда COSIMA высказывала предположения о том, что углерод, обнаруженный в комете Чурюмова — Герасименко, в основном представляет собой крупные органические макромолекулы. Сейчас стало очевидно, что эти соединения составляют значительную часть кометного материала. Таким образом, если бы кометы действительно были «поставщиками» органического вещества на Землю на ранних этапах развития Солнечной системы, то, вероятнее всего, поставлялся материал в основном в виде таких макромолекул.