Космический аппарат "Розетта" обнаружил в облаке газа, окружающем комету Чурюмова-Герасименко, неожиданно большое количество молекул кислорода.
Результаты исследований опубликовал журнал Nature.
"Мы никогда не думали, что кислород сможет выжить миллиарды лет в чистом виде, не соединившись с другими веществами в недрах кометы. И еще более поразительным было то, что концентрация кислорода одинакова для всех регионов комет, что говорит о его невероятной древности", - заявила Кэтрин Альтвегг (Kathrin Altwegg) из университета Берна, участница научной команды "Розетты".
Как рассказывает Альтвегг, зонд совершил это открытие практически сразу после того, как он прибыл в окрестности кометы 67Р/Чурюмова-Герасименко в августе прошлого года, однако ученые долго не верили в присутствие кислорода, подозревая, что он мог попасть в спектрометр ROSINA на Земле или вместе с остатками ракетного топлива.
Со временем, когда планетологи убедились, что концентрация О2 в космосе менялась вместе с расстоянием до кометы, они попытались оценить его долю в хвосте и атмосфере 67Р и понять, откуда он берется и как он вообще попал на это небесное тело.
Изначально ученые считали, что кислород мог возникать в "воздухе" кометы по тому же механизму, по которому он появляется в атмосфере лун Сатурна и Юпитера – в результате "бомбардировки" их ледяной поверхности космическими лучами и разложения ими молекул воды на кислород и водород.
Эту теорию им пришлось вскоре отбросить, так как выяснилось, что кислород занимает четвертое место по концентрации и массе среди всех газов в газовом хвосте кометы, уступая лишь воде, угарному газу и углекислоте.
Как объясняют ученые, космические лучи способны проникнуть лишь на несколько метров вглубь льда, что ограничивает количество кислорода, которое они могут породить. В свою очередь, комета "худеет" на 10 метров в толщину во время каждого витка вокруг Солнца, что резко ограничивает массу кислорода, который может накопиться в льдах в результате разложения воды.
Поэтому, объясняет Андре Билер из университета штата Мичиган в Энн-Арборе (США), или концентрация кислорода должна была быстро упасть по мере приближения к Солнцу, или же оставаться низкой, чего не произошло. Остается единственный вариант – кислород сохранился в материи кометы со времен формирования Солнечной системы, что опровергает значительную часть теорий формирования планет.
Планетологи, кислород попал в недра кометы Чурюмова-Герасименко в то время, когда она представляла собой набор из микроскопических зерен пыли и льда на окраинах будущей Солнечной системы. Эти зерна, как и комета сегодня, непрерывно бомбардировались космическими лучами, которые насыщали их молекулярным кислородом. Впоследствии, они объединились и стали кометой 67Р.
По словам Билера, присутствие кислорода в ее недрах говорит о двух важных вещах. Во-первых, оно доказывает, что кометы действительно являются образцами первозданной материи Солнечной системы, изучение которых может помочь нам понять, как возникла Земля и другие планеты.
Во-вторых, его присутствие говорит о том, что на поверхности комет и других первичных небесных тел могли идти сложные химические процессы, необходимые для формирования примитивных сахаров, аминокислот, азотистых оснований и других "кирпичиков жизни".
Авторы статьи заключают, что парадоксальным образом, присутствие следов кислорода и этих веществ в излучении далеких планет теперь нельзя считать следами присутствия жизни на их поверхности, так как они есть на "неживых" кометах.