Равенство воды: На небе, как на Земле
Новые данные поступили от европейской орбитальной обсерватории Herschel, с помощью которой астрономы провели наблюдения известной кометы 103P/Hartley 2. Напомним, что не так давно с этим интересным объектом сближался американский зонд миссии EPOXI и прислал на Землю его фотографии — мы рассказывали об этом в заметке «Ледяная близость».
Считается, что «родиной» кометы является пояс Койпера — область, пролегающая далеко за орбитами самых дальних планет, на расстоянии 30−50 а.е. от Солнца. Как предполагается, его населяет огромное число ледяных обломков и колоссальных скал, некоторые из которых в конце концов превращаются в кометы и даже карликовые планеты вроде Плутона.
В данном контексте интересна также гипотеза, согласно которой львиную долю воды, которой так обильна наша планета, «доставили» на Землю из космоса ледяные кометы — скорее всего, именно из Пояса Койпера. Как указывают сторонники этой версии, некогда планета была раскаленной и сухой, и вода, которая сегодня покрывает большую ее часть, не сформировалась здесь, а постепенно, за миллионы лет была принесена из различных космических источников. Однако до сих пор среди всех изученных ледяных комет не удалось найти ни одну, вода которой была бы по своим параметрам похожа на ту, что имеется на Земле.
Но на этот раз зеркала Herschel, направленные на хвост кометы Hartley 2, который из-за интенсивного испарения заметно разросся и уплотнился по мере приближения кометы к Солнцу, позволили в деталях изучить ее состав. Разумеется, в нем обнаружилось заметное количество воды — но что интересно, соотношение «обычной» воды, состоящей из кислорода и изотопа водорода 1Н (протия), и «тяжелой», включающей дейтерий, оказалось таким же, как и у вод Земли. А поскольку отношение это, как полагают ученые, в огромной степени определяется происхождением молекул воды, данные наблюдения могут говорить об общем источнике льда кометы и воды мирового океана. Тщательные расчеты орбиты кометы Hartley 2 сегодня позволили с большой уверенностью проследить ее траекторию вплоть до далекого Пояса Койпера.
С другой стороны, «родиной» других пяти комет, для которых это соотношение также было изучено (и не совпало с земным), считается куда более далекая область у самых границ Солнечной системы, Облако Оорта, который пролегает еще в 10 тыс. раз дальше, чем Пояс Койпера. Считается, что именно оно является источником подавляющего большинства известных комет. У пяти изученных комет, происходящих из Облака Оорта, «тяжелой» воды, включающей дейтерий, оказалось намного больше, так что специалисты предположили, что «вклад» комет в насыщение Земли водой не превышает 10%. Основная же роль в этом случае отводится астероидам, в основном, из Главного пояса, расположенного между орбитами Марса и Юпитера. Теперь мы имеем также и прямые указания на еще один потенциально важный источник земной воды — Пояс Койпера. И все равно, происхождение огромных запасов воды на Земле остается загадкой.
Тем более что полагалось: Пояс Койпера, образовавшись позднее и находясь ближе к Солнцу, чем Облако Оорта, должен быть более него насыщен «тяжелой» водой. А значит, возможно, проблема лежит в несколько другой области — в существующих представлениях об источнике и дальнейшей эволюции изотопов легких элементов в Солнечной системе.
По пресс-релизу ESA