Космічний телескоп Джеймса Вебба зробив ще один довгоочікуваний науковий прорив, цього разу для вчених Сонячної системи, які вивчають походження води, яка уможливила життя на Землі.
Використовуючи прилад Вебба NIRSpec (ближній інфрачервоний спектрограф), астрономи вперше підтвердили наявність газу – зокрема, водяної пари – навколо комети в головному поясі астероїдів, довівши, що вода з первісної Сонячної системи може зберігатися у цьому регіоні як лід. Однак успішне виявлення води пов’язане з новою загадкою: на відміну від інших комет, комета 238P/Read не мала вуглекислого газу, який можна було б виявити.
Вода на орбіті астероїдів
Наш просякнутий водою світ, який кишить життям і є унікальним у Всесвіті, наскільки нам відомо, є певною загадкою – ми не впевнені, як уся ця вода потрапила сюди, сказала Стефані Мілам, заступниця головного вченого планетарної науки для Вебба та співавтор дослідження, який повідомляє про відкриття:
«Розуміння історії розподілу води в Сонячній системі допоможе нам зрозуміти інші планетарні системи, і чи можуть вони бути на шляху до розміщення планети, схожої на Землю».
Комета Рід — це комета головного поясу — об’єкт, який знаходиться в головному поясі астероїдів, але який періодично демонструє гало або кому та хвіст, як у комети. Комети головного поясу самі по собі є досить новою класифікацією, і комета Рід була однією з перших трьох комет, використаних для встановлення категорії. До цього вважалося, що комети зароджуються в поясі Койпера та хмарі Оорта, за орбітою Нептуна, де їхні льоди могли зберігатися далі від Сонця.
Замерзлий матеріал, який випаровується, коли вони наближаються до Сонця, є тим, що надає кометам їхньої характерної коми та хвоста, що відрізняє їх від астероїдів. Вчені давно припускали, що водяний лід може зберігатися в теплішому поясі астероїдів, всередині орбіти Юпітера, але остаточні докази були невловимими – аж до запуску Вебба.
У минулому ми бачили об’єкти в головному поясі з усіма характеристиками комет, але тільки з цими точними спектральними даними Вебба ми можемо сказати так, це точно водяний лід, який створює цей ефект, пояснив астроном Майкл Келлі з Університет Меріленда, провідний автор дослідження:
«За допомогою спостережень Вебба за кометою Рід тепер ми можемо продемонструвати, що водяний лід з ранньої Сонячної системи може зберігатися в поясі астероїдів».
Авторство: NASA, ESA, CSA та Дж. Олмстед (STScI)
Відсутність вуглекислого газу
Відсутній вуглекислий газ був більшим сюрпризом. Зазвичай вуглекислий газ становить близько 10 відсотків летких речовин у кометі, які можуть легко випаровуватися сонячним теплом. Наукова група представляє два можливі пояснення нестачі вуглекислого газу. Однією з можливостей є те, що комета Рід мала вуглекислий газ під час свого формування, але втратила його через високу температуру.
«Перебування в поясі астероїдів протягом тривалого часу може це зробити — вуглекислий газ випаровується легше, ніж водяний лід, і може просочуватися протягом мільярдів років», — вважає Келлі.
Крім того, за його словами, комета Ріда могла сформуватися в особливо теплій кишені Сонячної системи, де не було вуглекислого газу.
Наступним кроком є виведення досліджень за межі комети Рід, щоб побачити порівняння інших комет головного поясу, каже астроном Гайді Хаммел з Асоціації університетів з дослідження астрономії (AURA), керівник Гарантованих часових спостережень Вебба за об’єктами Сонячної системи та співавтор дослідження:
«Ці об’єкти в поясі астероїдів маленькі і слабкі, і з Веббом ми нарешті можемо побачити, що з ними відбувається, і зробити деякі висновки. Чи іншим кометам головного поясу також бракує вуглекислого газу? У будь-якому випадку це буде цікаво дізнатися”.
Ближче до дому
Співавтор Мілам уявляє можливості ще більше наблизити дослідження до дому:
«Тепер, коли Вебб підтвердив, що вода збереглася так близько, як пояс астероїдів, було б цікаво продовжити це відкриття за допомогою місії зі збору зразків і дізнатися, що ще можуть розповісти нам комети головного поясу».
