Rosetta poprvé detekovala na kometě molekulární dusík

Vědci společně s veřejností stále čekají, jestli se ze svého spánku probudí modul Philae, nicméně rozhodně bychom neměli zanedbávat mateřskou sondu Rosettu. Ta stále operuje na oběžné dráze kolem komety 67P, odkud nás zásobuje přemírou vědeckých dat. Díky nim jsme se tak v minulých dnech dozvěděli, že se na zmiňované kometě nachází i molekulární dusík. Plyn, který nám toho může mnoho prozradit o teplotách, za kterých kometa vznikla.

Objevit molekulární dusík na kometě se vědci snažili již dlouho. Věděli, že se dusík na kometách nachází, nicméně vždy se ho podařilo detekovat pouze jako jednu ze složek složitějších sloučenin, například ve formě kyanovodíku či čpavku. Snaha o jeho nalezení byla vedena touhou vnést světlo do místa, kde ke vzniku komet došlo. Vědci totiž předpokládají, že to byl právě molekulární dusík, který byl v raných fázích formování Sluneční soustavy široce rozšířeným plynem ve vzdálených oblastech od Slunce. V dálavách soustavy pak pravděpodobně posloužil jako hlavní zdroj dusíku pro plynné obry či měsíc Saturnu Titan, trpasličí planetku Pluto či Neptunova měsíce Tritonu.

Ilustrace ukazující první detekci molekulárního dusíku na kometě 67P. Zdroj: ESA/ATG medialab; comet: ESA/Rosetta/NavCam – CC BY-SA IGO 3.0; Data: Rubin et al (2015)

Objevení molekulárního dusíku na kometě 67P je založeno na 138 měřeních, které provedl spektrometr ROSINA a to mezi 17. až 23. říjnem 2014, kdy byla Rosetta ve vzdálenosti přibližně 10 km od středu komety. Detekce molekulárního dusíku nasvědčuje, že kometa vznikla v oblasti, kde panovaly velice nízké teploty. Ty totiž umožňují, aby byl molekulární dusík uzavřen do struktury ledu, odkud se při zahřátí ledu může opět uvolnit. V současnosti panuje předpoklad, že za podobných teplot potřebných pro uzavření molekulárního dusíku, dochází i k uzavření dalšího plynu a to oxidu uhelnatého. Z toho důvodu se vědci rozhodli změřit poměr molekulárního dusíku vůči oxidu uhelnatému ve snaze zjistit, jestli tento poměr bude podobný jako v případě atmosféry Jupiterovu či slunečního větru. Předpokládá se totiž, že Jupiter a sluneční vítr zaznamenaly tento poměr z doby, kdy se začala sluneční soustava formovat z planetární mlhoviny.

Vědci zjistili, že na kometě 67P je poměr dusíku vůči oxidu uhelnatému pětadvacetkrát menší, než v případě protoplanetární mlhoviny. Jak vysvětlit tento rozpor? Vědci navrhují dvě hypotézy. První předpokládá, že nízké hodnoty poměru mohou být zapříčiněné vznikem ledu za velice nízkých teplot okolo -220 až -250 °C. Během takovýchto teplot je totiž zachytávání molekulárního dusíku ledem velice neefektivní. Druhá hypotéza vysvětluje nízký poměr tak, že sice na počátku došlo k zachycení většího množství molekulárního dusíku, podobně jako pozorujeme na Plutu či Tritonu, nicméně teplo uvolňované z rozpadu radioaktivních prvků mělo dovolit, aby většina molekulárního dusíku utekla, jak uvolňované teplo ohřívalo led. Následkem toho měl vzniknout pozorovaný nízký poměr mezi dusíkem a oxidem uhelnatým. Nicméně bez ohledu na to, která z těchto dvou hypotéz je ta pravá, opět se tak potvrzuje jiná skutečnost a to ta, že komety obsahují základní stavební kameny živých organismů, v tomto případě dusíku.

A na závěr se podívejme ještě na úvahu, jestli komety nemohly doručit molekulární dusík na Zemi. Jak známo, atmosféru Země tvoří ze 78 % právě molekulární dusík, nicméně není zatím zcela jasné, odkud se vzal. Vědci se tak zabývali možností, jestli dusík nemůže pocházet právě z komet. Aby byli schopni tuto hypotézu potvrdit či vyvrátit, dali se do výzkumu poměru mezi izotopem dusíku-14 a izotopu dusíku-15. Cílem bylo ověřit, jestli zastoupení tohoto poměru je stejné na kometě 67P i v atmosféře Země. Kdyby totiž byl poměr podobný, dalo by se z toho odvodit, že molekulární dusík na Zemi pochází právě z komet. Tento předpoklad se ale nepotvrdil. Poměr těchto izotopů dusíku na kometě 67P je totiž přibližně 15 krát menší. Nezdá se tedy pravděpodobné, že by komety, respektive ty spadající do stejné rodiny komet jako 67P, byly primárním zdrojem molekulárního dusíku na naší planetě. Po jeho původu tak budeme muset i nadále pátrat.

Napsat komentář