Новости химической науки > Замерзший астероид удивляет астрономов

Результаты исследования двух независимых групп астрономов позволяют предположить, что вода и органические молекулы появились на Земле за счет астероидных и кометных атак. Это предположение основано на том, что ИК-спектроскопия позволила обнаружить лед на поверхности крупного астероида 24 Темис.

Результаты спектрального исследования позволяют предположить существование замерзшей воды на поверхности астероида 24 Темис. (Фото: Gabriel Pérez, Институт Астрофизики Канарских островов)

Обе исследовательские группы изучали инфракрасный спектр Темиса с помощью инфракрасного телескопа Национального аэрокосмического агентства, расположенного на Гавайях, и обнаружили характеристический сигнал, отвечающий льду, расположенному на поверхности космического объекта. Тщательное соотнесение полученных результатов с полученными ранее спектральными данными и компьютерными моделями спектров позволило исследователям независимо сделать вывод о том, что поверхность астероида покрыта тонким слоем льда.

Интерес к Темису одной международной группы, которую возглавлял Хумберто Кэмпинс (Humberto Campins) из Университета Центральной Флориды, был обусловлен тем, что ряд меньших по размеру космических объектов из семейства, к которому относится Темис, обладает пылевыми хвостами. Изучение состава этих, похожих на кометные, хвостов позволяло предположить, что с поверхности малых астероидов возгоняется лед [1]. Кэмпинс предположил, что лед может находится также и на Темисе, большой размер которого облегчал его изучение.

Другая группа, руководителем которой был Эндрю Ривкин (Andrew Rivkin) из Университета Джона Хопкинса изучали Темис в рамках проекта, направленного на поиск воды, содержащейся в кристаллогидратах, в различных объектах астероидного пояса [2].

Две работы комплементарны друг другу и взаимно усиливают приводимые в них аргументы, поскольку разные группы описывают наблюдения различных областей Темиса. Кэмпинс подчеркивает, что результаты каждой из групп не позволяли однозначно определить, покрыта ли льдом вся поверхность Темиса, в то время как сравнение данных позволило получить карту практически всего астероида.

То, что замерзшая вода покрывает поверхность всего астероида, было неожиданным для исследователей – условия на астероиде должны способствовать тому, чтобы лед быстро возгонялся с поверхности астероида и рассеивался в космическом пространстве. Исследователи высказывают предположение, что регенерация ледяного слоя может происходить за счет медленной возгонки льда из подповерхностного слоя, а также за счет повторной конденсации паров воды. Такое явление ранее не наблюдалось, однако исследователи полагают, что размеры и, следовательно, гравитация Темиса может удержать около себя подобие слабой атмосферы.

Обе исследовательские группы при анализе полученных спектров также обнаружили сигнатуры, характерные для органических соединений – в спектре детектируются молекулы со связями C-H и, возможно, ароматической системой. Кэмпинс заявляет, что, хотя, полученные результаты являются первым примером наблюдения органики в спектре астероида, эти результаты нельзя назвать неожиданными. Органические молекулы ранее уже находили в метеоритах, которые, вероятно, своим происхождением обязаны астероидному поясу.

То обстоятельство, что вода и органические соединения обнаружены на Темисе, является дополнительным аргументом в пользу гипотезы того, что вода и даже те молекулы, которые дали начало жизни, попали на Землю из астероидного пояса. Ривкин поясняет, что модели, описывающие образование Солнечной системы однозначно говорят о том, что образующаяся Земля была слишком горяча, чтобы на ней могло содержаться вода. Исходя из этого, было высказано предположение, что вода на Землю была занесена вследствие столкновения с ледяными объектами, как, например, кометы. Однако изотопное соотношение протий : дейтерий в кометах отличается от соотношения изотопов водорода, характерного для Земли, что позволяет усомниться в существовании «кометного экспресса», доставлявшего воду на Землю. Исследователи, однако, заявляют, что на современном уровне астрономических наблюдений пока невозможно определить соотношение H-D для льда Темиса, и, возможно, для получения окончательного ответа будет необходим отбор пробы с поверхности.

Источники: [1] Nature, 2010, DOI: 10.1038/nature09029; [2] Nature, 2010, DOI: 10.1038/nature09028

метки статьи: #аналитическая химия, #космохимия