Наблюдения SOFIA за кометой Каталина показывают, что она богата углеродом, предполагая, что кометы доставляли углерод на подобные Земле планеты, такие как Земля и Марс, когда они формировались в ранней Солнечной системе.
В начале 2016 года мимо Земли прошел “ледяной гость” из внешней Солнечной системы. На короткое время она была замечена в небе как комета Каталина, после чего пролетела мимо Солнца, чтобы навсегда покинуть Солнечную систему. Эта комета, которую можно было обнаружить в небе в направлении созвездия Большой Медведицы, контролировалась большим количеством обсерваторий, в том числе Стратосферной обсерваторией инфракрасной астрономии НАСА (SOFIA). Используя инфракрасные приборы, обсерватория SOFIA смогла зафиксировать характерную спектральную сигнатуру атомов углерода внутри пыльного светящегося хвоста кометы. Результаты этого исследования опубликованы в астрономическом журнале Planetary Science Journal.
Теперь этот “одноразовый посетитель” Внутренней Солнечной системы помогает астрономам объяснить происхождение жизни на Земле, поскольку его исследование показало, что кометы, такие как комета Каталина, возможно, были важным источником углерода на планетах, таких как Земля или Марс, в первые годы формирования Солнечной системы.
“Углерод-это ключ к пониманию происхождения жизни”, – сказал Чарльз Вудворд, ведущий автор нового исследования, астрофизик и профессор Университета Миннесоты, США. “Мы не уверены, что сама Земля могла бы захватить необходимое количество углерода во время формирования, поэтому богатые углеродом кометы могли бы быть важным источником этого элемента, необходимого для формирования жизни”.
Застывший во времени
Возникнув из Облака Оорта в самых дальних уголках нашей Солнечной системы, комета Каталина и другие ее типы имеют такие длинные орбиты, что достигают нашего небесного порога относительно неизменными. Это делает их практически замороженными во времени, предлагая исследователям редкие возможности узнать о ранней Солнечной системе, из которой они происходят.
Инфракрасные наблюдения SOFIA позволили зафиксировать состав пыли и газа, когда они испарялись из кометы, образуя ее хвост. Наблюдения показали, что комета Каталина богата углеродом, предполагая, что она образовалась во внешних областях первоначальной Солнечной системы, где был резервуар углерода, который мог быть важен для посева жизни.
Хотя углерод является ключевым компонентом жизни, ранняя Земля и другие подобные земле планеты внутренней Солнечной системы были настолько горячими во время их формирования, что такие элементы, как углерод, были потеряны или истощены. В то время как более холодные газовые гиганты, такие как Юпитер и Нептун, могли поддерживать углерод во внешней Солнечной системе, огромные размеры Юпитера могли гравитационно блокировать углерод от вмешательства во внутреннюю Солнечную систему. Так как же внутренние скалистые планеты эволюционировали в богатые углеродом миры, которыми они являются сегодня?
Первичное смешивание
Исследователи полагают, что небольшое изменение орбиты Юпитера позволило маленьким ранним предшественникам комет смешать углерод из внешних областей во внутренние, где он был включен в такие планеты, как Земля и Марс. Богатый углеродом состав кометы Каталины помогает объяснить, как планеты, образовавшиеся в горячих, бедных углеродом регионах ранней Солнечной системы, эволюционировали в планеты с жизнеобеспечивающим элементом.
“Все подобные Земле миры поражаются кометами и другими маленькими телами, несущими углерод и другие элементы”, – говорит Вудворд. “Мы приближаемся к пониманию того, как эти воздействия на ранние планеты могли катализировать жизнь”.
Наблюдения за новыми кометами необходимы, чтобы выяснить, много ли других богатых углеродом комет в Облаке Оорта, что еще раз подтвердит, что кометы доставляли углерод и другие поддерживающие жизнь элементы на планеты, подобные Земле.
