Sciencemag.cz
Doporučujeme
Je i jednodušší vysvětlení než vodíkový ledovec. Vodík může účinkem záření vznikat i z ledu a uvolňovat se z něj už při nepatrném zahřátí. Tím pak ovlivňuje i dráhu tělesa.
Kometa `Oumuamua vzbudila v roce 2017 právem velkou pozornost. Byla prvním známým tělesem s původem mimo Sluneční soustavu, neměla jasnou komu ani prachový ohon jako většina komet, k tomu zde byl zvláštní tvar – něco mezi doutníkem a plackou – a její malé rozměry odpovídaly spíše asteroidu než kometě. Matoucí byla i dráha tělesa, který vedla dokonce k nápadu, že se jedná i kosmickou loď mimozemšťanů vybavenou aktivním pohonem.
Vědci z Kalifornské univerzity v Berkeley (Jennifer Bergner) a Cornellovy univerzity (Darryl Seligman) nyní tvrdí, že záhadné odchylky komety od hyperbolické dráhy kolem Slunce lze vysvětlit jednoduchým fyzikálním mechanismem, který je pravděpodobně běžný u mnoha ledových komet: vypařováním vodíku při zahřívání komety ve slunečním světle.
Z většiny komet se při jejich přibližování ke Slunci uvolňuje vodní pára a další látky, čímž vzniká jasné halo (koma) nebo i ohon z prachu a plynu. Vyvržené plyny fungují podobně jako trysky na kosmické lodi a dávají kometě malý impuls, který mírně mění její dráhu oproti eliptickým drahám typickým pro jiná tělesa sluneční soustavy, jako jsou planetky a planety. `Oumuamua při svém objevu ale komu ani ohon neměla a nacházela se příliš daleko od Slunce, než aby zachycovala dostatek energie k tání ledu nebo organických látek. Jaký jev tedy odpovídal za změny dráhy („negravitační zrychlení“)? Sám Darryl Seligman dříve publikoval práci o tom, že těleso mohlo být ledovcem z vodíku. Stejně tak by pozorovanou změnu dráhy mohlo vysvětlit, kdyby šlo o zmrzlý dusík nebo oxid uhelnatý (ve smyslu, že teplota by stačila k uvolňování plynů, a aniž bychom pozorovali komu).
Nové vysvětlení, které navrhla J. Bergner, vychází z toho, že když na led dopadají vysokoenergetické částice kosmického záření, vzniká v něm hojně molekulární vodík, který zůstává zachycen v ledu. Podobné výsledky daly už výzkumy ze 70.-90. let. Ve skutečnosti může kosmické záření proniknout do ledu až na desítky metrů a přeměnit na plynný vodík čtvrtinu nebo i více vody. Účinkem minimálního množství slunečního tepla pak samotný led netaje, ale dochází u něj k fázové změně (přechodu z amorfní na krystalickou fázi), bubliny se vytlačují ven a plynný vodík se uvolňuje z komety. Naopak prach, i kdyby byl v ledu také, přitom z komety neunikne.
U komety o průměru několika kilometrů by unikající vodík s drahou moc nehnul, ale `Oumuamua, jak už bylo řečeno, byla na kometu velmi malá, s rozměry jen asi 115 × 111 × 19 metrů. Dosud všechny komety pozorované ve Sluneční soustavě – krátkoperiodické komety pocházející z Kuiperova pásu a dlouhoperiodické ze vzdálenějšího Oortova oblaku – měly průměr od zhruba 1 kilometru do stovek kilometrů. Nicméně i přes anomální rozměry je ‚Oumuamua prostě kometou, tvrdí nová práce. Předností nového vysvětlení je, že nevyžaduje „nic navíc“, žádné nové/nezvyklé materiály ani jevy, které bychom neznali i ze Sluneční soustavy.
„Voda je nejhojnější složkou komet ve sluneční soustavě a pravděpodobně i v extrasolárních systémech. A pokud kometu bohatou na vodu umístíte do Oortova oblaku nebo ji vymrštíte do mezihvězdného prostředí, měli byste získat amorfní led s kapsami H2,“ uvádí Darryl Seligman.
Protože vodík by měl vznikat v každém tělese bohatém na led, které je vystaveno záření o vysoké energii, vědci předpokládají, že stejný mechanismus by měl fungovat i v kometách přibližujících se ke Slunci z Oortova oblaku. Budoucí pozorování výparů vodíku z dlouhoperiodických komet by tak mohla být použita k ověření celého scénáře.
Jennifer Bergner, Acceleration of 1I/’Oumuamua from radiolytically produced H2 in H2O ice, Nature (2023). DOI: 10.1038/s41586-022-05687-w. www.nature.com/articles/s41586-022-05687-w
Zdroj: University of California – Berkeley / Phys.org
