Sciencemag.cz
Doporučujeme
Sonda Rosetta Evropské kosmické agentury objevila v roce 2015 na kometě 67P/Čurjumov-Gerasimenko velké množství molekulárního kyslíku. Vědci byli zmateni, protože nikdy předtím neviděli, že by se z komety v takové míře uvolňoval kyslík (vlastně i že by se zde molekula O2 vůbec vyskytovala). Navíc nebyly ani jasné širší důsledky objevu – možná je třeba přehodnotit i obecnější poznatky o chemii rané Sluneční soustavy a jejím formování?
Nová analýza, kterou provedl tým Adrienn Luspay-Kuti z Johns Hopkins Applied Physics Laboratory (Laurel, Maryland), však dosah celé věci zpochybňuje. Kometa má zřejmě dva vnitřní rezervoáry, díky nimž se zdá, že je v ní více kyslíku než ve skutečnosti – tj. nahromaděný kyslík se zachycuje ve vnějších vrstvách komety a pak se uvolňuje najednou, nevyplývá z toho ale zase tak moc o relativním zastoupení molekul O2 v materiálu při vzniku tělesa.
Kyslík ve smyslu molekuly nebo samotného atomu je ve vesmíru výjimečný, namísto toho ho nacházíme v podobě vody a oxidů uhlíku. V malém množství byl zachycen v několika málo molekulárních mračnech. Tato skutečnost vedla mnohé vědce k závěru, že veškerý kyslík v mlhovině, která vytvořila Sluneční soustavu, byl také vázán v těchto molekulách. Na kometě 67P/Čurjumov-Gerasimenko byl O2 ale čtvrtou nejčastěji zaznamenanou molekulou vůbec, po H2O, CO2 a CO. Vypadalo to, že molekuly kyslíku se z komety uvolňují spolu s molekulami vody. Předpokládalo se, že kometa se tedy už z této směsi tvořila, nebo snad že kyslík z molekul vody později vznikal.
Nový výzkum především ukazuje, že uvolňované molekuly závisejí na tom, jak se kometa různě otáčí/natáčí ke Slunci. Při jiném natočení komety množství vody vycházející z komety prudce kleslo, takže místo toho se zdálo, že kyslík je silně spojen s oxidem uhličitým a oxidem uhelnatým, které kometa stále vyzařovala.
Studie navrhuje, že kyslík v kometě nepochází z vody ani s ní nebyl nijak vázán v době vzniku komety. Má být obsažen ve dvou zásobnících: jednom tvořeném kyslíkem, oxidem uhelnatým a oxidem uhličitým hluboko uvnitř skalnatého jádra komety; a pak ve druhé mělčí kapse blíže k povrchu, kde se kyslík vyskytuje vedle vodního ledu, „rozpuštěn“, respektive slabě chemicky vázán. Hluboký zásobník kyslíku, oxidu uhelnatého a oxidu uhličitého neustále uvolňuje plyny, protože kyslík, oxid uhličitý a oxid uhelnatý se vypařují při velmi nízkých teplotách. Jak však kyslík putuje z nitra komety směrem k jejímu povrchu, část z něj se začleňuje do vodního ledu (hlavní složky jádra komety) a vytváří druhý, mělčí zásobník kyslíku. Vodní led se vypařuje při mnohem vyšší teplotě než kyslík, takže dokud Slunce dostatečně neohřeje povrch a neodpaří vodní led, kyslík zde uvízne. V tomto mělkém rezervoáru se tudíž kyslík může hromadit po dlouhou dobu, dokud se povrch komety neohřeje natolik, aby se odpařil i vodní led. Přitom se uvolní plyn s mnohem větším obsahem kyslíku, než je tomu v kometě jako celku.
Záhada je tím ovšem spíše „obroušena“ než plně vysvětlena. Relativní množství kyslíku v kometě je stále vyšší, než pozorujeme ve většině molekulárních mračen.
Adrienn Luspay-Kuti et al, Dual storage and release of molecular oxygen in comet 67P/Churyumov–Gerasimenko, Nature Astronomy (2022). DOI: 10.1038/s41550-022-01614-1
Zdroj: Johns Hopkins University / Phys.org
