«Розетта» нашла на комете Чурюмова—Герасименко нафталин

Планетологи в ходе анализа данных наблюдений станции «Розетта» за комой кометы Чурюмова—Герасименко обнаружили в ней более 40 органических молекул, в том числе ранее не обнаруживаемые, такие как нафталин и нонан. Это говорит о том, что процесс транспорта органических веществ из межзвездной среды в малые тела гораздо сложнее и масштабнее чем считалось ранее. Статья опубликована в журнале Nature Communications.

Обычно считается, что кометы сформировались из тугоплавкой пыли и различных замороженных летучих веществ во внешней части Солнечной системы. Однако данные, собранные межпланетной станцией «Розетта», которая изучала ядро кометы семейства Юпитера Чурюмова—Герасименко, показали, что такое представление нуждается в доработке. Вещество кометы оказалось очень богатым с химической точки зрения, причем веществами с разной степенью летучести, для которых диапазон температуры сублимации варьируется от 30 до более чем 200 кельвин. Кроме того, были найдены несколько сложных органических веществ, связываемых с пылью, среди которых выделялся гептан (C7H16) с молекулярной массой 100 дальтонов. Эти результаты схожи с данными наблюдений за кометой Галлея, в коме которой были найдены ионы, соответствующие молекулам с массами до 100 дальтонов. Однако было непонятно, отдельные ли это молекулы или результат фрагментации сложных соединений.

Группа планетологов во главе с Норой Хэнни (Nora Hänni) из Бернского университета сообщила об обнаружении набора из более чем 40 органических молекул в веществе кометы Чурюмова—Герасименко с молекулярной массой до 140 дальтонов. Ученые занимались анализом данных, собранных масс-спектрометром DFMS, входящего в инструмент ROSINA «Розетты», в ходе наблюдений за внутренней комой кометы в августе 2015 года, когда она почти достигла своего перигелия.

Средний состав найденных молекул можно описать формулой C1H1,56O0,134N0,046S0,017, что идентично растворимому органическому веществу из хондритных метеоритов и включает в себя множество цепочечных, циклических и ароматических углеводородов в примерном соотношении 6:3:1. Некоторые молекулы были впервые достоверно обнаружены в коме комет — это нонан (C9H20), нафталин (C10H8), бензиламин (C7H9N), бензойная кислота (C7H6O2), этилен (C2H4) и пропен (C3H6).

Углеродсодержащие нейтральные молекулы, состоящие из четырех или более атомов, идентифицированные в коме кометы Чурюмова—Герасименко ранее или в этой работе и обнаруженные в межвездной среде и молекулярном облаке Тельца TMC-1. Параметр HDI (hydrogen deficiency index) сравнивает количество атомов водорода с максимально возможным количеством атомов водорода в данной молекуле.

Ученые отмечают, что отношения содержаний элементов, которые ранее были выведены для органического вещества частиц колец Сатурна, хорошо соответствуют значениям, которые были получены для кометы Чурюмова—Герасименко. Предполагается, что кометные льды очень похожи на льды в межзвездной среде по своему составу, несмотря на то, что кометы являются объектами, подвергавшиеся эволюции. При этом найденные сложные органические молекулы, вероятно, не являются продуктом изменений вещества кометы под воздействием внешних факторов, а оказались в комете со времен ранней Солнечной системы.