Badacze znaleźli w Układzie Słonecznym wodę o identycznym składzie jak ta, która pojawiła się na Ziemi przed miliardami lat. Jej źródłem okazały się komety pochodzące z Pasa Kuipera, obszaru za orbitą Neptuna. Ten region Układu Słonecznego rozciąga się od 30 do 50 razy dalej od Słońca niż Ziemia i jest skupiskiem lodowych, skalistych ciał niebieskich. Pośród nich znajdują się planety karłowate, m.in. Pluton. I wielka liczba komet.

Nowe pomiary, dokonane przez europejskie Kosmiczne Obserwatorium Herschela, wykazały, że kometa Hartley 2, która przybyła właśnie z tamtej okolicy, zawiera taką wodę w światowym oceanie.

Świecąca powłoka

– Rezultaty naszych badań za pomocą instrumentów sondy wskazują na to, że komety mogły odegrać kluczową rolę w procesie przenoszenia wody na młodą Ziemię – powiedział Dariusz Lis z California Institute of Technology (Caltech), jeden z autorów opracowania, które ukazało się w internetowym wydaniu magazynu „Nature". – To odkrycie znacznie rozszerza możliwe źródła zaopatrzenia Ziemi w wodę. Teraz do nich możemy zaliczyć obiekty Pasa Kuipera.

Według modelu teoretycznego Ziemia na początku była gorąca i sucha. Woda – niezbędna do zaistnienia życia – pojawiła się na naszej planecie miliony lat później przyniesiona przez asteroidy i komety, które masowo bombardowały glob. Do tej pory żadna z komet, której skład przestudiowali naukowcy, nie zawierała wody podobnej składem do oceanicznej.

Herschel zajrzał do pyłowo-gazowej „atmosfery" otaczającej jądro komety, zwanej przez astronomów komą. Powstaje ona w miarę zbliżania się komety do Słońca i pod wpływem jego promieniowania część materiału odparowuje. Ta świecąca powłoka otacza pyłowo lodowe jądro komety.

Ciężki wodór

Instrumenty sondy zarejestrowały odparowaną wodę z otoczki. Ku zdziwieniu naukowców Hartley 2 posiada o połowę więcej tzw. ciężkiej wody niż inne komety analizowane do tej pory. W ciężkiej wodzie dwa zwykłe atomy wodoru są zastąpione atomami ciężkiego izotopu wodoru zwanego deuterem. Ilość ciężkiej wody w tej mieszance jest podyktowana warunkami, w jakich powstała kometa.

70 tys. obiektów o średnicy ponad 100 km krąży w Pasie Kuipera po orbicie wokół Słońca

– Proporcja ciężkiej i zwykłej wody odparowanej z komety Hartleya jest prawie dokładnie taka sama jak w oceanie na powierzchni Ziemi – powiedział dr Paul Hartogh z Instytutu Maksa Plancka w Niemczech kierujący zespołem badaczy.

O miejscu pochodzenia komety Hartley 2 w Pasie Kuipera świadczy jej droga. Co sześć i pół roku pojawia się w wewnętrznym Układzie Słonecznym. Pozostałe pięć komet, w których naukowcy zbadali proporcję ciężkiej wody do normalnej, pochodzi z dalszych okolic układu planetarnego – obłoku Oorta.

Ten zbiór ciał niebieskich jest miejscem powstawania większości znanych komet. Znajduje się dziesięć tysięcy razy dalej niż Pas Kuipera. Naukowcy uważają, że z tego źródła pochodzi nie więcej niż 10 proc. wody na Ziemi.

Najpoważniejszym źródłem wody na Ziemi są asteroidy z pasa pomiędzy orbitami Marsa i Jowisza. Najnowsze odkrycie świadczy o tym, że także te  komety z Pasa Kuipera poważnie zasiliły nasz glob w wodę.

– Nasze badania wskazują, że rozumienie rozprzestrzeniania się najlżejszych pierwiastków i ich izotopów oraz dynamiki początków Układu Słonecznego ciągle jest niekompletne – powiedział prof. Geoffrey Blake z Caltechu, współautor pracy w „Nature". – Na początku układu planetarnego komety i planetoidy były w ciągłym ruchu w każdym jego zakątku. Część z nich rozbiła się o naszą planetę. I dała początek oceanom.

Masz pytanie, wyślij e-mail do autora k.urbanski@rp.pl