Kometi, ti mali, ledeni objekti koji kruže oko sunca, ponašaju se poput plutajućih vremenskih kapsula, nudeći prozor u rane dane formiranja našeg solarnog sustava i držeći tragove o porijeklu života na Zemlji.
U nedavnoj studiji znanstvenici su razvili revolucionarni model kako bi pratili kako se kemija jednog kometa, poznatog kao "Hale-Bopp", razvijala tokom vremena. Naposljetku, ovaj je pothvat uspio otkriti uvide koji bi mogli poboljšati naše razumijevanje planetarne formacije u cjelini — a možda je čak i rasvijetlio potencijal za život izvan našeg planeta, piše Space.com.
"Bilo bi vam teško pronaći dva potpuno slična kometa", rekao je Drew Christianson sa Sveučilišta u Virginiji za Space.com. "Hale-Bopp je bio miljenik proučavanja kometa djelomično zato što je bio jedan od najsjajnijih viđenih kometa […] čak nazvan Veliki komet iz 1997. Kao rezultat toga, postoji mnoštvo opažanja za usporedbu rezultati našeg modela s."
Hale-Bopp je nastao u Oortovom oblaku, teoretskoj ljusci ledenih planetezimala koji okružuju Sunce u vanjskim dijelovima našeg Sunčevog sustava, a vjeruje se da sadrži neke od najprimitivnijih i dobro očuvanih ostataka iz primordijalne maglice koja je formirala naše Sunce sustav.
"Oortov oblak je otprilike onoliko udaljen od Sunca koliko možete dobiti dok ste još u Sunčevom sustavu", rekao je Christianson.
Ali onda, u nekom trenutku u dalekoj prošlosti, Hale-Bopp je izbačen iz Oortova oblaka i počeo se približavati suncu. Sada je potrebno otprilike 2400 godina da završi svoju orbitu oko naše zvijezde. Drugim riječima, sada imamo objekt relativno blizu nas koji ne samo da sadrži informacije o vanjskim dijelovima našeg sunčevog sustava, već i o ranim danima našeg kozmičkog susjedstva.
Stoga, koristeći promatračke podatke prikupljene tokom godina, naučnici su proučavali Hale-Bopp - posebno njegov kemijski sastav i kako je mogao evoluirati tokom vremena - kako bi pružili dragocjene uvide u stanje drevnog Sunčevog sustava. Ovi su podaci također dopunjeni računalnim modelima koji nam pomažu razumjeti dinamičke interakcije i transformacije koje se odvijaju unutar kometa, simulirajući kako su složene organske molekule mogle nastati, preživjeti ili se razgraditi tokom vremena. Poznavanje tih unutarnjih interakcija kometa je važno jer otkriva koje su vrste molekula mogle biti prisutne na početku našeg Sunčevog sustava - i stoga može sugerirati kako je život započeo.
Međutim, takve su analize izazovne kada se proučavaju potpuno formirani kometi poput Hale-Boppa, a postaju još teže kako se komet približava suncu, gdje se zagrijava i izbacuje prašinu i plinove u ogromnu sjajnu "komu".
Jedno od glavnih pitanja koje postavljaju istraživači nove studije odnosi se na to kako razlikovati kemijske vrste stvorene u ledu kometa ("roditeljske" vrste) od onih koje su nastale kroz energetske procese u komi ("kćeri" vrste).
Naučnici su razvili modele kemije plinovite faze kako bi istražili procese koji se odvijaju u kometnim komama, ali trenutačne iteracije ovih modela usredotočuju se samo na aktivne komete i ne uzimaju u obzir kemiju koja se događa u jezgrama ledenih kometa. Kao rezultat toga, ti modeli možda neće adekvatno obuhvatiti cijeli niz uvjeta i procesa koje komet doživljava tokom svog životnog vijeka.
"U prošlosti je bilo dosta kemijskih modela plina i površina oko kometa", rekao je Christianson. "Slično tome, bilo je studija fizičkih uvjeta leda i prašine samog kometa. Međutim, prije [našeg modela], MAGICKAL-a, nije bilo kemijskih modela tijela kometa, što ga čini prvim te vrste ."
Novi model tima prati orbitu Hale-Boppa, počevši od njegove faze hladnog skladištenja u Oortovom oblaku nakon čega slijedi pet njegovih orbita oko sunca. Model dijeli tijelo kometa u 25 različitih slojeva leda i prašine, sa složenom kemijom koja se odvija na različitim dubinama, što im omogućuje da bolje predstave pravu stvarnost kemije kometa.
"Kada se komet zagrijava dok se približava suncu, nije jednoliko zagrijan", rekao je Christianson. "Vanjska strana prvo postaje toplija prije nego što dopre dublje u komet. Slično tome, UV zrake i kozmičke zrake dopiru samo do određenih dubina i na svaku dubinu utječu drugačije.
Hale-Boppova jezgra, sastavljena od smrznute vode, plinova, prašine i kamenog materijala, sadrži složene organske molekule kao što su formamid, metil format, etilen glikol, metanol i acetonitril — tvari za koje naučnici doista sumnjaju da bi mogle biti povezane s podrijetlom života na Zemlja.
Zanimljivo je da istraživanje sugerira da je većina složenih organskih molekula u Hale-Boppu vjerojatno naslijeđena iz njegovih primordijalnih izvora, a ne nastala na njegovom trenutnom putovanju. "Kometi su nakupine ledenih zrnaca prašine koje rastu tokom procesa formiranja zvijezda i planeta", rekao je Christianson. "Dok su zrnca prašine sveprisutna u međuzvjezdanom mediju, u gustim područjima stvaranja zvijezda, ona grade ledene omotače od materijala u okolnom plinu dok su temperature još niske."
