W otoczkach komet poruszających się po Układzie Słonecznym, w tym w jednej spoza naszego systemu planetarnego, astronomowie wykryli żelazo i nikiel w stanie gazowym. Wśród autorów odkrycia są Piotr Guzik i Michał Drahus z Obserwatorium Astronomicznego Uniwersytetu Jagiellońskiego w Krakowie.
O nieoczekiwanym odkryciu poinformowały w dwóch artykułach w prestiżowym czasopiśmie „Nature” (DOI: 10.1038/s41586-021-03435-0 oraz DOI: 10.1038/s41586-021-03485-4) dwa różne zespoły naukowców. Polscy uczeni zbadali międzygwiazdową kometę 2I/Borisov, a zespół belgijski przeanalizował komety Układu Słonecznego.
Kometa 2I/Borisov
Obiekt 2I/Borisov to kometa, ale unikatowa, bowiem dotarła do nas spoza Układu Słonecznego. Jest drugim zaobserwowanym „obcym” obiektem po ‘Oumuamua. Piotr Guzik i Michał Drahus z Obserwatorium Astronomicznego Uniwersytetu Jagiellońskiego w Krakowie przeprowadzili pod koniec stycznia 2020 r. obserwacje 2I/Borisov przy pomocy teleskopu VLT należącego do Europejskiego Obserwatorium Południowego (ESO). Kometa znajdowała się wtedy około 300 milionów kilometrów od Słońca, czyli około dwa razy dalej niż dystans Ziemia-Słońce.
Mimo tak dużego dystansu, w jej otoczce udało się wykryć obecność niklu w formie gazowej. To bardzo zaskakujące, bowiem do tej pory gazy z atomami ciężkich metali obserwowano jedynie w gorących środowiskach, na przykład w atmosferach ultragorących egzoplanet, albo w przypadku komet przelatujących bardzo blisko Słońca.
– To, co odróżnia kometę 2I/Borisov, to niska temperatura otoczki, spowodowana dużą odległością od Słońca. Oznacza to, że nikiel uwalniany jest w inny sposób aniżeli przez parowanie obfitujących w metale kometarnych pyłów i okruchów skalnych – tłumaczy mgr Piotr Guzik, doktorant na Uniwersytecie Jagiellońskim. – Najpierw trudno nam było uwierzyć, że atomowy nikiel naprawdę mógłby występować w 2I/Borisov tak daleko od Słońca. Trzeba było zrobić wiele testów sprawdzających zanim sami siebie przekonaliśmy, iż tak faktycznie jest – dodaje astronom.
Komety Układu Słonecznego
Czy międzygwiazdowa kometa różni się od komet pochodzących z Układu Słonecznego? Poza trajektorią wskazującą na odległe pochodzenie 2I/Borisov, obie kategorie komet są podobne. – Jedną z najbardziej zadziwiających cech komety 2I/Borisov jest to, że właściwie niczym nie różni od komet Układu Słonecznego. Mimo że powstała gdzieś w odległym zakątku naszej Galaktyki – wskazuje dr Michał Drahus.
Zaskakujące odkrycie niklu w gazowej otoczce komety okazało się dodatkową wspólną cechą z rodzimymi kometami. W „Nature” został bowiem opublikowany artykuł belgijskiej grupy naukowców również dotyczący komet i podobnych badań. Zespół pod kierunkiem Jeana Manfroida z Uniwersytetu w Liège (Belgia) odkrył żelazo i nikiel w atmosferach wszystkich komet (około dwudziestu), które obserwował w ciągu ostatnich 20 lat, w tym w jednej znajdującej się bardzo daleko od Słońca.
Naukowcy obserwowali komety przy pomocy spektrografu UVES na teleskopie VLT. Teraz udało im się zidentyfikować słabe, nieznane linie w widmach tych komet i przypisać je do niklu oraz żelaza. Według oszacowań badaczy na każde 100 kilogramów wody w atmosferach tych komet przypada zaledwie 1 gram żelaza i podobna ilość niklu.
Naukowcy z belgijskiego zespołu mają nadzieję, że ich badania przetrą szlaki dla przyszłych odkryć. – Teraz ludzie będą szukać tych linii w swoich danych archiwalnych z innych teleskopów. Sądzimy, że pobudzi to także nowe badania tej tematyki – mówi Emmanuel Jehin z Uniwersytetu w Liège.
Źródło: www.naukawpolsce.pap.pl, fot. ESO/L. Calçada, SPECULOOS Team/E. Jehin, Manfroid et al.
