DigitalArtSpace

Наблюдения, выполненные с помощью радиотелескопа ALMA, выявили, что концентрация тяжёлого водорода (дейтерия) в воде кометы 12P/Pons-Brooks сопоставима с уровнем, характерным для океанических вод. Согласно расчётам исследователей, это соотношение составляет приблизительно 0,017% (около 170 атомов дейтерия на миллион атомов водорода), что находится в пределах допустимой погрешности по отношению к эталонной океанической воде VSMOW (Vienna Standard Mean Ocean Water).

Специалисты зафиксировали в коме спектральные линии, соответствующие молекулам H2O и HDO (воде, в которой один протон заменен на дейтерий, что позволяет определить соотношение D/H). На основе анализа этих линий астрономы определили распределение газа вокруг ядра, а также получили данные об интенсивности излучения, требуемые для проведения количественных расчетов.

Используя интенсивность спектральных линий и карты излучения, а также радиационно-переносную модель, ученым удалось определить концентрации молекул и их пространственное распределение в коме. На основе полученных данных был рассчитан темп испарения воды с кометы и механизм ее рассеивания в газопылевом облаке, окружающем ядро. Это позволило оценить общий поток воды Q(H2O) примерно как 4,7·10 ²⁹ молекул в секунду, это значение использовали при вычислении отношения HDO/H2O.

Авторы убедились, не является ли основным источником наблюдаемой воды разрушение удалённых льдинок, находящихся в коме. Однако, этот вариант оказался недостаточным для объяснения полученных данных. В связи с этим была введена так называемая характерная длина образования Lp: это расстояние от центрального ядра, на котором начинает формироваться молекула в объёме комы. Для H2O получено Lp, меньшее 135 км, для HDO — Lp, меньшее 610 км (уровень доверия 99%), что свидетельствует о преобладающем влиянии поверхности ядра кометы, а не о формировании большинства молекул на значительном удалении от ядра внутри комы.

Определённое значение D/H для кометы 12P/Pons-Brooks попадает в нижнюю границу значений, наблюдаемых у комет, и сопоставимо с результатами, полученными для некоторых групп астероидов юпитерианского пояса и для кометы 1P/Halley. Это позволяет расширить представления о том, что среди комет существуют объекты, содержащие воду с изотопным составом, близким к земному. Данный факт имеет значение для двух основных гипотез о происхождении воды на Земле: либо часть воды действительно могла быть доставлена с комет подобного типа, либо на ранних этапах эволюции протопланетного диска происходило перемешивание и переработка водяных льдов, в результате чего на относительно небольших расстояниях от Солнца (около 10 астрономических единиц) формировалась вода с аналогичным D/H, что подтверждается моделями турбулентности диска.

Авторы отмечают, что одно точное измерение является значимым, но не является финальным доказательством. Полученные данные дополняют статистику по изотопам воды в кометах, однако для формирования окончательных заключений о роли комет в формировании земной воды и о составе ранней Солнечной системы требуется более обширный объём данных и дальнейшие молекулярно-химические исследования других комет и их ядер.

Похожие статьи

Новый алгоритм Дарвина-Гёделя учит искусственный интеллект самостоятельно программировать.

В США производят эффективные процессоры: тайванские чипы TSMC возвращаются на родину для завершения производства.

В продаже — новая Lada Granta с увеличенным дорожным просветом

Новые модели Kia могут появиться на российском рынке.

Недорогой аналог Toyota Camry с пробегом более 2000 км завоевал популярность

Рамный внедорожник BAW 212 T01 с мощным двигателем: «Китайский УАЗ» с комфортом.