Под руководством астрофизика Кэтрин Альтвегг исследователи из Бернского университета нашли объяснение, почему в коме комет присутствует очень мало азота. Как оказалось, азот, являющийся строительным блоком жизни, в кометах в основном присутствует в форме солей аммония. Ещё совсем недавно приборы не могли находить эти соли у комет. Теперь же они могут быть ещё одним свидетельством того, что столкновения с кометами, возможно, сделали существование жизни на Земле возможным.
Более тридцати лет назад миссия “Джотто” (Giotto) Европейского Космического Агентства пролетела мимо кометы Галлея. На борту станции находился масс-спектрометр IMS, разработанный как раз Бернским университетом под руководством Ганса Бальсигера. Ключевым выводом из измерений, сделанных этим прибором, было то, что в коме кометы Галлея – туманном покрове комет, который образуется, когда комета проходит близко к Солнцу, по-видимому, не хватает азота. И, хотя, азот (N) был обнаружен в форме аммиака (NH3) и синильной кислоты (HCN), этот показатель значительно отличался от ожидаемой концентрации. Более 30 лет спустя исследователи разгадали эту загадку благодаря счастливой случайности. И всё это по результатам анализа данных масс-спектрометра ROSINA, разработанного в этом же университете, который собрал данные о комете Чурюмова-Герасименко на борту космического зонда “Розетта”.
Сложный полёт через пылевое облако кометы Чурюмова-Герасименко
Комета Чурюмова-Герасименко 30 июля 2015 года. Расстояние до кометы 178 километров, разрешение снимка – 15.2 километра на пиксель. Источник: ESA/Rosetta/NAVCAM – CC BY-SA IGO 3.0
Менее чем за месяц до завершения миссии “Розетты” космический зонд находился всего в 1,9 километра над поверхностью этой кометы, пролетая сквозь облако пыли от кометы. Это привело к прямому воздействию пыли на масс-спектрометр ROSINA-DFMS (Rosetta Orbiter Sensor for Ion and Neutral Analysis-Double Focusing Mass Spectrometer).
Кэтрин Альтвегг, главный учёный модуля ROSINA и соавтор нового исследования, опубликованного в престижном журнале Nature Astronomy, говорит: “Эта пыль почти уничтожила наш прибор и усложнила контроль положения аппарата”.
Благодаря полету через пылевое облако на частицах пыли удалось обнаружить вещества, которые обычно остаются в холодной среде кометы и поэтому не могут быть изучены. Количество частиц, некоторые из которых никогда прежде не были изучены у кометы, было поразительным. В частности, количество аммиака, химического соединения азота и водорода с формулой NH3, внезапно стало во много раз больше.
“Мы пришли к идее, что количество аммиака в данных ROSINA потенциально может быть прослежено вплоть до появления солей аммония. Как соль, аммиак имеет гораздо более высокую температуру испарения, чем лёд, и поэтому в основном присутствует в виде твёрдого вещества в холодной среде кометы. До сих пор не было возможности изучить эти твёрдые образования ни с помощью дистанционного зондирования с применением телескопов, ни в системе кометы”.
Соль аммония и её роль в возникновении жизни
Чтобы доказать наличие этих солей в кометном льду, потребовалось проведение обширных лабораторных исследований.
“Команда ROSINA обнаружила следы пяти различных солей аммония: хлорида аммония, цианида аммония, цианата аммония, формиата аммония и ацетата аммония. До сих пор очевидное отсутствие азота на кометах было загадкой. Наше исследование теперь показывает очень вероятно, что азот присутствует на кометах, а именно в форме солей аммония”, – химик из команды ROSINA и соавтор текущего исследования доктор Нора Хенни.
Обнаруженные соли аммония включают в себя несколько астробиологических молекул, которые могут привести к образованию мочевины, аминокислот, аденина и нуклеотидов.
Кэтрин Альтвегг говорит: “Это определенно ещё один признак того, что столкновения комет могут быть связаны с появлением жизни на Земле”.
По информации Бернского университета.
Источник: