Анализ состава кометы помог разрешить загадку ксенона в атмосфере Земли

Ученые продолжают исследовать данные, собранные космическим аппаратом Rosetta. В 2014 году результаты анализа льда, пыли и газа вблизи кометы 67P/Чурюмова – Герасименко вызвали множество обсуждений среди исследователей. Возникло немало вопросов о том, могли ли кометы принести на Землю воду и другие вещества – например инертные газы.

В новом исследовании ученые анализировали содержание инертного газа ксенона в коме кометы 67P/Чурюмова – Герасименко. Кома — это облако из пыли и газа, окружающее ядро кометы. Исследователи использовали результаты анализа, проведенного спектрометром ROSINA (Rosetta Orbiter Spectrometer for Ion and Neutral Analysis). Это один из многочисленных инструментов аппарата Rosetta, предназначенный для анализа состава газопылевых смесей. 

Рефлектрон, один из элементов спектрометра ROSINA, ESA

Ксенона в земной атмосфере крайне мало: около 0,087±0,001 миллионной доли. Его гораздо меньше, чем других благородных газов — аргона и криптона. Известны несколько десятков изотопов ксенона, девять из них стабильны. Более ранние исследования показывают, что сочетание концентраций различных изотопов газа в земной атмосфере уникально — такого сочетания нет больше нигде в Солнечной системе. Композиция изотопов ксенона в атмосфере Земли отличается от композиции хондритных астероидов, которые «пополняют» земные запасы газа. В ней сравнительно мало тяжелых изотопов ¹³⁴Xe и ¹³⁶Xe, но больше изотопа ¹²⁹Xe. Загадку уникального состава атмосферы Земли называют «ксеноновым парадоксом».

Анализ образцов газопылевого облака кометы 67P/Чурюмова – Герасименко помог установить, что композиция изотопов ксенона в нем во многом подобна земной. Тяжелых изотопов в нем необычно мало, при этом много изотопа ¹²⁹Xe. Ученые считают, что кометы стали источником около 22% ксенона в земной атмосфере. Остальной газ принесли на планету астероиды и солнечный ветер.

Результаты нового исследования опубликованы в журнале Science.

Исследования кометы 67P/Чурюмова – Герасименко позволили ученым сделать немало важных выводов об особенностях комет. Удалось установить, что тела некоторых периодических комет регулярно раздваиваются и вновь воссоединяются. Также гравитометрическое исследование показало, что комета обладает пористой структурой: в ней есть множество небольших полостей.