Воду с нашей планеты от внеземной можно отличить по тому, насколько часто в ее молекулах вместо атомов обычного водорода встречается его «утяжеленная» разновидность — дейтерий. Ученые пришли к выводу, что на известной комете Чурюмова — Герасименко их соотношение примерно такое же, как в Мировом океане.
Комета Чурюмова — Герасименко / © ESA/Rosetta/NAVCAM – CC BY-SA IGO 3.0
Все самое интересное, что удалось узнать о комете Чурюмова — Герасименко, стало известно благодаря счастливым случайностям. Началось с того, что советский астроном Клим Чурюмов в 1969 году неожиданно рассмотрел ее на снимках совсем другой кометы. А когда в 2000-х для исследования кометы готовили миссию «Розетта», изначально в качестве цели выбрали не это небесное тело, но упустили нужный момент запуска: пришлось искать другую «мишень», и комета Чурюмова — Герасименко просто оказалась удобным вариантом по всем параметрам.
Несомненно, ученые ни разу не пожалели, что космические аппараты отправились именно к этой комете. Уже на подлете обнаружилось, что у нее редкая и необычная форма «гибрида»: две части разного размера соединены «перешейком».
В космосе находят и другие примеры такого своеобразного внешнего вида, самый яркий — астероид Аррокот в Поясе Койпера (за Нептуном). Такие небесные тела называют контактно-двойными малыми планетами: предположительно, это результат встречи и слияния двух изначально отдельных тел. Есть версия, что так друг с другом иногда соединяются астероид и его спутник.
Впоследствии научные приборы на борту зонда «Розетта» зафиксировали, что с поверхности кометы извергаются разнообразные многосложные органические соединения, а еще молекулярный кислород, который крайне редко встречают в космосе.
Все это выходит из недр кометы вместе с потоками испаряющейся воды, которые поднимаются над ней и расходятся в разные стороны, словно лучи, во время ее приближения к Солнцу. В ближайшей к светилу точке своей орбиты комета Чурюмова — Герасименко оказывается между Землей и Марсом, в самой дальней — за Юпитером.
Именно благодаря зонду «Розетта» удалось составить представление о кометной воде. Картина тогда получилась неожиданной, а часть ученых она могла разочаровать: оказалось, водяные пары над этим небесным телом разительно отличаются от земной воды. Разница в том, как часто в молекулах воды обнаруживаются атомы тяжелого водорода — дейтерия. Его называют тяжелым, поскольку у обыкновенного атома водорода есть только один протон и один электрон, а у дейтерия «в нагрузку» имеется еще и нейтрон.
Выяснилось, что над кометой Чурюмова — Герасименко витают чуть ли не сплошные пары тяжелой воды, а это земной среде несвойственно: в нашей воде дейтерия сравнительно немного. Из этого многие сделали вывод, что земные океаны вряд ли могут иметь космическое происхождение.
Но недавно команда планетологов из США, Швейцарии и Франции пересмотрела результаты этих измерений. В статье для журнала Science Advances ученые выразили мнение, что сами данные верны, но не показывают реального состояния воды в комете Чурюмова — Герасименко: в окружающем ее веществе много пылевых частиц, а они хорошо удерживают в себе молекулы тяжелой воды.
Таким образом, обычная, «легкая» вода мгновенно улетучивается, а ее более «увесистая» разновидность сохраняется. Это, по мнению исследователей, и создает впечатление, будто вода кометы богата дейтерием. На самом деле соотношение тяжелого и обычного водорода в ее воде близко к земному. Это важная деталь для понимания роли комет в доставке воды на Землю миллиарды лет назад.
В этом смысле особенно жаль, что одна крайне интересная и важная операция в рамках миссии «Розетта» не удалась: ее спускаемый аппарат «Филы» в 2014 году успешно высадился на поверхности кометы Чурюмова — Герасименко и попытался пробурить ее, но, судя по всему, не удалось: осталось неясным, попали ли какие-то поднятые образцы в заготовленные для них ячейки.
Комментарии
Ну очень туго у учёных новость выжимается. Разница в физических свойствах у тяжёлой воды минимальная, если речь об адсорбции. К тому же там HDO.
>In Fig. 2, we illustrate a simple model for creating enhanced D/H in water ice on cometary dust grains. In this model, the surface of dust grains become exposed as ice sublimates from the nucleus (Fig. 2A). Because HDO adsorbs more readily to the surface of the dust grain, the ice layer directly on the grain surface would be most enriched in D/H
Ну и? Есть частица камня в ледяной оболочке, в оболочке изначально якобы земное соотоношение D/H. Оболочка испарилась, дальше-то что? На каком этапе разделение? Нет тут никакого разделения!
Оболочка испаряется по слоям, прежде чем один слой полностью не испарится, другой слой (который под ним) испаряться не начинает. Слой улетает полностью, и H2O и HDO. Это же не бак с жидкостью, которая перемешивается!
Не, такая вот эта их гипотеза критики не выдерживает совсем