Kyslík v okolí komety 67P pochází z období před vznikem Sluneční soustavy

Astronomové zjistili, že molekulární kyslík v okolí jádra komety 67P/Churyumov-Gerasimenko není uvolňován z jejího povrchu, jak se někteří vědci domnívali, ale může pocházet z nitra kometárního jádra. Kosmická sonda Rosetta vypuštěná Evropskou kosmickou agenturou ESA doprovázela kometu 67P na její dráze kolem Slunce od srpna 2014 do září 2016. Během této doby vyslala k povrchu průzkumný modul Philae a nakonec zakončila svoji existenci pádem na povrch jádra komety.

Když se kometa nachází dostatečně blízko Slunce, led na jejím povrchu sublimuje – mění se z pevného skupenství na plynné – a vytváří plynnou atmosféru v okolí jádra, tzv. komu. Analýzou vzorků z komy prostřednictvím přístrojů na palubě sondy Rosetta bylo zjištěno, že obsahuje nejen vodu, oxid uhelnatý a oxid uhličitý, jak se předpokládalo, ale také molekulární kyslík.

Molekulární kyslík představuje dva atomy spojené dohromady a na Zemi je neodmyslitelnou součástí života, kde je vytvářen během fotosyntézy. Již dříve byl detekován v okolí některých ledových měsíců planety Jupiter, avšak nepředpokládalo se, že by mohl být nalezen v okolí komet.

Vědecký tým sondy Rosetta původně oznámil, že kyslík byl nejspíše uvolněn z hlavního tělesa komety – tedy z jejího jádra. To by znamenalo, že má primordiální původ – byl zde již přítomen ve sluneční mlhovině, z níž se na počátku vzniku naší Sluneční soustavy před 4,6 miliardami roků zformovaly i komety.

Jiná skupina vědců se nicméně domnívá, že by mohl být na kometách i jiný zdroj kyslíku. Objevili novou možnost produkce molekulárního kyslíku aktivovanou dopadem energetických iontů – elektricky nabitých molekul. Navrhli, že reakce s energetickými ionty na povrchu jádra komety 67P/Churyumov-Gerasimenko by mohly být náhradním zdrojem molekulárního kyslíku.

Nyní členové týmu kolem sondy Rosetta analyzovali data týkající se výskytu kyslíku na kometě 67P ve světle této nové teorie. V článku publikovaném v časopise Nature Communications pod vedením vědeckých pracovníků Imperial College London informovali, že navržený mechanismus vytváření kyslíku na povrchu jádra komety je sice možný, avšak není dostačující k vysvětlení pozorovaného množství kyslíku v komě obklopující jádro.

Kevin Heritier, hlavní autor článku z Department of Physics na Imperial College London, říká: „První detekce molekulárního kyslíku v komě v okolí 67P byla velmi překvapující a vzrušující. Prověřovali jsme novou teorii produkce molekulárního kyslíku z povrchu při použití pozorování energetických iontů, tj. částic, které spouštějí povrchové procesy vedoucí k uvolňování molekulárního kyslíku. Zjistili jsme, že pozorované množství přítomných energetických iontů není dostačující k vytvoření odpovídajícího množství pozorovaného kyslíku v okolí komety.“

Spoluautorka článku Marina Galand z Department of Physics na Imperial College London a vědecká pracovnice plazmových experimentů na sondě Rosetta dodává: „Ke generování molekul kyslíku na povrchu jádra komety 67P může docházet, ale většina molekul kyslíku v oblasti komy není vytvářena tímto procesem.“

Nová analýza je v souladu s původním závěrem vědeckého týmu, že molekuly kyslíku nejspíše mají původ v primordiálním (prvotním) materiálu. Další teorie, které byly navrhovány, stále nemohou být vyloučeny. Avšak teorie s primordiálním původem kyslíku vysvětluje data pořízená sondou Rosetta zatím nejlépe.

To rovněž podporuje nedávné studie, které se zaměřily na výzkum vzniku molekulárního kyslíku v temných oblacích a na přítomnost molekul kyslíku v mladé Sluneční soustavě. V tomto modelu je molekulární kyslík zachytáván při zamrznutí do malých prachových zrníček. Tato zrníčka se pak soustřeďují do větších shluků materiálu, až nakonec vytvoří komety s pozorovaným kyslíkem v jejich jádru.

Zdroj: https://phys.org/news/2018-07-molecular-oxygen-comet-atmosphere-surface.html a https://www.imperial.ac.uk/news/187056/molecular-oxygen-comets-atmosphere-created-surface/

autor: František Martinek