Naslovna > Kolumne > Atmosfera je došla s kometa?
ESA/Rosetta/NAVCAM, CC BY-SA IGO 3.0
ESA/Rosetta/NAVCAM, CC BY-SA IGO 3.0

Atmosfera je došla s kometa?

Dio Zemljine atmosfere mogao bi biti porijeklom s kometa koji su udarali u naš planet milijardama godina.

 

Kako se naša atmosfera formirala problem je koji već dugo muči znanstvenike. Dio njih misli kako su kometi donijeli vodu i elemenata koje pronalazimo u atmosferi i organskim procesima, a koji su danas neophodni za postojanje života. Nova studija objavljena u Nature Communications od strane grupe istraživača sa Sveučilišta Manchester i Centra za istraživanje petrokemije i geokemije pri Sveučilištu Lorraine u Nancy-u našli su dokaze koji ukazuju da je dio atmosfere došao s kometa.

 

Istraživači su analizirali sitne mjehuriće pradavnog zraka zarobljene u 3 milijarde godina starim uzorcima kvarca. Dio tog zraka čini veoma rijedak oblik plemenitog plina ksenona koji se zove U-Xe. Takav izotop plina, nastao radioaktivnim raspadom urana, ne proizvodi se na Zemlji u prirodnim procesima što ukazuje na to kako je došao iz Svemira. Kako se naš planet formirao preblizu Suncu da bi zadržao hlapljive plinove, istraživači vjeruju kako je U-Xe došao naknadno u atmosferu, kroz udare kometa koji su formirani u hladnim regijama Sunčevog sustava.

 

Upravo je taj transport hlapljivih elemenata razlog zašto Zemlja danas ima oceane i atmosferu. Za istraživače je veoma teško odrediti koja su tijela bila izvor tih elemenata jer su geološki procesi temeljito izmiješali elemente na površini Zemlje i u litosferi. Iz tog razloga je ksenon nastao radioaktivnim raspadom urana odlična “tužibaba” koja je usmjerila prst prema nebeskim tijelima koja su se formirala pri niskim temperaturama. Kako su kometi ti koji su nastali u hladnim dijelovima Sunčevog sustava, gdje je hlapljivih plinova bilo u većim količinama, istraživači sada znaju gdje tražiti ksenon. Detekcijom komete sa sličnim izotopskim potpisom ksenona kao u mjehurićima zraka iz kvarca, moći će dobru ideju otkud Zemlji dio atmosfere, vode i organske kemije.

 

Uzorci kvarca su uzeti iz stijena starih 3.3 milijarde godina području Berberton u Južnoafričkoj Republici. Pojas starih stijena čini planine koje su dio Kapvaal kratona, ostatke pradavnog kontinenta Valbara. Uzorci stijena u Berbertonu stari su između 2.5 i 3.5 milijarde godine i jedni su od najstarijih na Zemlji.

 

U prilog teoriji o kometarnom obogaćivanju kemije na Zemlji ide i nedavna analiza podataka o atmosferi kometa 67P/Čurjumov-Gerasimenko. Sonda Rosetta detektirala je molekularni kisik u atmosferi kometa i pretpostavljalo se kako je taj kisik zarobljen u ledu a biva oslobođen sunčevom toplinom. Nova analiza otkriva kako bi njegov izvor mogao biti produkt ponešto drugačijeg procesa.

 

Kada se otopi vodeni led s kometa molekule vode završe u njegovoj atmosferi – komi. Sunčevo UV svjetlo ionizira te molekule vode zbog čega one reagiraju na sunčev vjetar. Taj vjetar ih pogurne nazad prema kometu gdje molekule udaraju u površinu i na sebe vežu slobodne atome kisika dostupne u prašini ili ledu. Molekula vode se od tog procesa raspadne ali iza sebe ostavi molekulu kisika.

 

Ovakva abiološka proizvodnja kisika je upozorenje za istraživače egzoplaneta. Detekcija kisika u molekularnom obliku na nekom dalekom planetu ne mora nužno biti rezultat djelovanja života, već kao i kod kometa Čurjumov-Gerasimenko, on može nastati fotolizom vode i reakcije s površinom nebeskog tijela.

 

Piše: Vedran Vrhovec