Potvrdí Catalina dodávky uhlíka na kamenné planéty na počiatku slnečnej sústavy?

  • Valentín Korinek | 5 Apríl 2021
    Slnečná sústava
Ilustrácia kométy prichádzajúcej z Oortovho oblaku, ktorá prechádza vnútornou slnečnou sústavou s odparujúcim sa prachom a plynom v tvare chvosta. Pozorovania *SOFIE týkajúce sa kométy Catalina ukazujú, že je bohatá na uhlík, čo naznačuje, že kométy dodávali uhlík na planéty ako Zem a Mars, ktoré sa formovali v ranej slnečnej sústave. (NASA / SOFIA / LynetteCook.)
Začiatkom roku 2016 okolo Zeme preletela z okraja našej slnečnej sústavy kométa Catalina. Medzi mnohými observatóriami zachytávajúcimi pohľad na túto kométu, ktorá sa objavila v blízkosti Veľkého voza, bolo aj Stratosférické observatórium pre infračervenú astronómiu *SOFIA (ďalekohľad v lietadle). Pomocou jedného zo svojich jedinečných infračervených prístrojov dokázala SOFIA zachytiť známy odtlačok prsta v prachovej žiare chvosta kométy - uhlík.

Táto kométa nám snáď prezradí viac o našom pôvode, pretože je zrejmé, že kométy ako Catalina mohli byť základným zdrojom uhlíka na terestrických planétach (planéty podobné Zemi, tj. Merkúr,Venuša a Mars) počas ranej formácie slnečnej sústavy.

Uhlík je kľúčom k poznávaniu počiatkov života, no nie sme si stále istí, či mohla Zem pri svojom vzniku vytvoriť dostatok uhlíka sama, takže práve kométy sa javia ako zdroje bohaté na uhlík. Zdá sa, že práve ony boli dôležitým zdrojom poskytujúcim tento základný prvok, ktorý viedol ku vzniku života, ako ho poznáme.

Kométa Catalina a ďalšie kométy tohto typu pochádzajú z Oortovho oblaku v najvzdialenejších kútoch našej slnečnej sústavy a majú také dlhé obežné dráhy, že sa k Slnku približujú relatívne nedotknuté. S pobytom na periférii slnečnej ústavy sú tak účinne zmrazené v čase, čo ponúka vedcom viac príležitostí dozvedieť sa  o ranej slnečnej sústave, z ktorej vlastne pochádzajú.

Infračervené pozorovania ďalekohľadu SOFIA dokázali zachytiť zloženie prachu a plynu, keď sa odparoval z kométy a formoval jej chvost. Pozorovania taktiež ukázali, že kométa Catalina je bohatá na uhlík, čo naznačuje, že sa formovala vo vonkajších oblastiach prvotnej slnečnej sústavy, kde bola dostatočná zásoba uhlíka, ktorá mohla byť dôležitá pre vznik života.

Zatiaľ čo je uhlík kľúčovou zložkou života, raná Zem a ďalšie kamenné planéty vnútornej slnečnej sústavy boli počas svojho formovania také horúce, že sa prvky ako uhlík stratili alebo vyčerpali. Zatiaľ čo giganti ako Jupiter a Neptún mohli udržať uhlík vo vonkajšej slnečnej sústave oveľa dlhšie.

Ako sa teda vnútorné kamenné planéty vyvinuli do svetov bohatých na uhlík, ktorými sú dnes? Vedci si myslia, že mierna zmena na obežnej dráhe Jupitera umožnila malým skorým predchodcom komét zbierať uhlík z vonkajších oblastí a prinášať ich bližšie do vnútorných oblastí, kde sa formovali kamenné planéty.

Zloženie kométy Catalina bohatej na uhlík pomáha vysvetliť formovanie sa horúcich vnútorných planét chudobných na uhlík v planéty bohaté na prvok podporujúci život.

Potrebujeme ďalej skúmať, či sa v Oortovom oblaku nachádza viac takýchto komét s obsahom uhlíka ako v prípade Cataliny. Ak áno, podporilo by to doterajšie predpoklady, že kométy skutočne dodávali uhlík a ďalšie prvky podporujúce život na terestrické planéty


SOFIA - stratosférické observatórium pre infračervenú astronómiu je spoločný projekt NASA (80%)  a Nemeckého leteckého strediska na výstavbu a údržbu vzdušného observatória (20% rozpočtu). Infračervený teleskop s priemerom zrkadla 2,5 m je umiestnený v zadnej časti paluby upraveného lietadla Boeing 747SP (jumbo). V letovej výške od 12 km do 13,7 km sa odklopí ochranný kryt a teleskop SOFIA môže pozorovať hviezdy a objekty v slnečnej sústave za optimálnych podmienok. V tejto vrstve stratosféry sa totiž vyskytuje len 1% vodnej pary, oproti zemskému povrchu. NASA a DLR sa predbežne dohodli na predĺžení jeho fungovania približne do roku 2021, ale SOFIA by mohla pracovať aj dlhšie. Životnosť lietadlového nosiča je totiž kalkulovaná až do roku 2030. Teleskop SOFIA začal rutinnú prevádzku v decembri 2010 sledovaním galaxií a atmosféry Jupitera, pričom doteraz uskutočnil približne 250 nočných letov.