Komety mogą być bardzo dziwne. I ciągle starają się przyjmować bardziej dziwaczne kontury.
Weźmy na przykład kometę 67P / Churyumov-Gerasimenko. Ten kawałek kamienia i lodu o szerokości 3 mil wszedł we wrześniu na orbitę rozety europejskiej. Jego zapach jest okropny, jego dźwięk przypomina dziwną piosenkę, która brzmi na falach radiowych, jego kolor jest znacznie ciemniejszy niż węgiel, co absolutnie nie jest zgodne ze wstępnymi oczekiwaniami.
Jednak obecnie naukowcy z NASA Jet Propulsion Laboratory (JPL) i California Institute of Technology (Caltech) w Pasadenie (Kalifornia) zidentyfikowali inną cechę komet z „dziwnej listy”. Jest to forma przypominająca szpatułkę do lodów.
„Kora komety składa się z lodu krystalicznego, a jej wnętrze jest bardziej porowate i zimniejsze” - powiedział Murta Gadpate, członek Jet Propulsion Laboratory, współautor niedawnego badania, którego wyniki opublikowano w The Journal of Physical Chemistry. „Organics można porównać z ostatnią warstwą czekolady na samym szczycie lodów”.
Grupa naukowców z Caltech pod kierownictwem Antti Linell przeprowadziła szereg niezwykłych eksperymentów. W szczególności wykorzystali oni laboratoryjną zamrażarkę Himalayan, która służyła do reprodukcji warunków powstawania lodu na komecie w przestrzeni kosmicznej. Stwierdzono, że puszysty lód na powierzchni komety krystalizuje się i twardnieje, gdy kometa zbliża się do Słońca. Odkrycia te zostały ogłoszone w komunikacie prasowym NASA. Podczas tworzenia kryształu wody lodowej, inne cząsteczki węgla, które są zawarte w nadmiarze w przestrzeni, tworzą chrupiącą skorupę z cienką warstwą materiałów organicznych.
W swoich eksperymentach laboratoryjnych Linell i Gadpate badali, jak para wodna jest mieszana z cząsteczkami innych substancji obecnych na powierzchni komet. Należą do nich wielopierścieniowe węglowodory aromatyczne lub WWA. Szybkie zamrażanie do temperatury 30 stopni Kelvina (-243˚C lub -405 stopni Fahrenheita) jest niemożliwe w naturalnych warunkach na Ziemi. Jednak w przestrzeni procesy te nie są przerywane na minutę. Para wodna natychmiast zamarza, tworząc „amorficzny lód” - lekką, puszystą, porowatą substancję przypominającą twardą watę cukrową lub aerożel („zamrożony dym”).
Aby naśladować procesy zachodzące w komecie zbliżającej się do Słońca, Linell i Gadpate podgrzali makietę komety do 150 stopni Kelvina (-123˚C lub -190 stopni Fahrenheita). Umożliwiło to modelowanie kilku bardzo interesujących reakcji chemicznych.
„Podczas ogrzewania lód zaczął aktywnie krystalizować, wydalając cząstki PAH z siebie” - powiedział Lynell - „Być może jesteśmy tu pierwszymi, którzy obserwują skupianie się cząsteczek w czasie przemiany fazowej lodu. Oczywiście to odkrycie ma ogromne znaczenie dla fizyki i chemii lodu ”.
„To, co widzimy w laboratorium - krystaliczna skorupa komety z górną warstwą organiczną - w pełni odpowiada modelom zbudowanym w procesie obserwacji przestrzeni kosmicznej” - zauważył Gadpate - tutaj najdokładniejszą metaforą będzie „gorące lody”, ponieważ temperatura amorficznego lodu wewnątrz komety jest bardzo niska, a jej struktura ma charakterystyczny porowaty charakter. ” Porównując wszystkie przeprowadzone badania i eksperymenty, wyciągnięto jednoznaczne wnioski, że wewnętrzna materia komet składa się z porowatego lodu, podczas gdy powierzchnia ciał kosmicznych jest pokryta skrystalizowaną skorupą. Ponadto eksperymenty te pozwoliły nam zorientować się w organicznej historii naszej planety. Uważa się, że to komety przyniosły na Ziemię substancje niezbędne do powstania życia. Dlatego badanie substancji w jądrach kometarnych pozwoli z pewną dokładnością ustalić mechanizmy pojawiania się życia organicznego na naszej planecie.
„Miło jest myśleć o tym, jak daleko zaszliśmy w zrozumieniu istoty komet. Opracowywane są przyszłe misje w celu dostarczenia próbek kometarnej zimnej materii na Ziemię. To pozwoli nam w pełni ujawnić sekstety kosmicznego życia - podsumował Gadpade.
