В комете Чурюмова - Герасименко содержатся сложные органические молекулы
Группа исследователей из Берна изучила данные, собранные в ходе миссии ЕКА "Розетта" на комете 67P/Чурюмова - Герасименко, и впервые обнаружила неожиданное обилие сложных органических молекул. Комета, возможно, способствовала возникновению жизни на Земле.
Кометы - это окаменелости из далеких уголков Солнечной системы, реликты формирования Солнца, планет и спутников. Недавно группа исследователей под руководством Бернского университета впервые выявила неожиданное обилие сложных органических молекул в комете. Результат был получен благодаря анализу данных, собранных во время миссии ЕКА "Розетта" на комете 67P/Чурюмова-Герасименко.
Принесенный на раннюю Землю кометными ударами, этот органический материал, возможно, помог зарождению жизни на основе углерода, какой мы ее знаем.
В середине 1980-х космические агентства отправили флот космических кораблей, чтобы пролететь над кометой Галлея. На борту было несколько масс-спектрометров, измерявших химический состав:
- о коме, тонкой атмосфере вокруг ледяного ядра кометы из-за сублимации кометных льдов вблизи Солнца;
- частицы пыли, выходящие из-под навеса после сублимации.
К сожалению, данные, собранные этими приборами, не имели необходимого разрешения для однозначной интерпретации. Теперь, более 30 лет спустя, на помощь ученым пришел масс-спектрометр высокого разрешения ROSINA-DFMS (Rosetta Orbiter Sensor for Ion and Neutral Analysis-Double Focusing Mass Spectrometer). На борту зонда ЕКА "Розетта" ROSINA собирала данные о комете Чурюмова - Герасименко в период с 2014 по 2016 год. Эти данные позволили исследователям впервые пролить свет на сложный органический баланс кометы Чурюмова - Герасименко. Раскрывая все секреты, спрятанные между льдом и пылью.
Открытие сложных органических молекул
Вблизи перигелия, т.е. максимального приближения к Солнцу, сублимация льда на комете Чурюмова - Герасименко вызвала отток лежащих под ней пылевых частиц. Впоследствии они были нагреты солнечным излучением до температуры, превышающей температуру, характерную для поверхности кометы.
Из-за чрезвычайно пыльных условий зонду "Розетта" пришлось отступить на безопасное расстояние чуть более 200 км над поверхностью кометы, чтобы приборы могли работать в стабильных условиях. Таким образом, удалось обнаружить соединения, которые ранее были скрыты в кометной пыли.
Анализируя данные ROSINA, команда из Берна успешно идентифицировала ряд сложных органических молекул, которые никогда ранее не были обнаружены в комете. Нора Хенни, химик из команды ROSINA, объясняет:
Мы обнаружили, например, нафталин, который отвечает за характерный запах нафталина. Мы также обнаружили бензойную кислоту, естественный компонент ладана. Кроме того, мы идентифицировали бензальдегид, который широко используется для придания пище миндального вкуса, и многие другие молекулы.
Многие виды с пребиотической функциональностью также были идентифицированы в органических соединениях, присутствующих в молекуле Чурюмова - Герасименко. Они являются важными посредниками в синтезе биомолекул, таких как сахара и аминокислоты. Анализ данных, таким образом, указывает на вероятность того, что кометы, как основные поставщики органического материала, воздействуя на поверхность Земли, способствовали возникновению жизни на основе углерода.
Помимо идентификации различных сложных молекул, исследователи дали их полную характеристику. Это позволило им сравнить свои результаты с гораздо более крупным случаем органических молекул, найденных в других местах Солнечной системы.
Кометы в Солнечной системе, носители жизни
Хенни объясняет, что в среднем сложный органический баланс Чурюмова - Герасименко идентичен растворимой части метеоритного органического вещества. "Более того, за исключением относительного количества атомов водорода, молекулярный баланс Чурюмова - Герасименко сильно напоминает органический материал, выпадающий на Сатурн из его внутреннего кольца. Как обнаружено масс-спектрометром INMS на борту зонда НАСА "Кассини".
Таким образом, мы не только находим сходство между органическими резервуарами Солнечной системы, но и многие органические молекулы Чурюмова - Герасименко также присутствуют в молекулах Солнечной системы. Сюзанна Вампфлер, астрофизик из Центра космоса и обитаемости (CSH) Бернского университета и соавтор , говорит: "Наши результаты согласуются и подтверждают сценарий общего досолнечного происхождения различных органических резервуаров в Солнечной системе. Это подтверждает, что кометы на самом деле несут материал задолго до рождения нашей Солнечной системы".