Międzynarodowy zespół astronomów, kierowany przez naukowców z Uniwersytetu w Warwick, odkrył chemiczne ślady fragmentu lodowej planety bogatej w wodę i azot, który ulega powolnemu zniszczeniu w atmosferze białego karła. To jedno z najważniejszych dotąd dowodów na istnienie obiektów podobnych do komet i planetozymali poza naszym Układem Słonecznym.
Takie ciała niebieskie odgrywają kluczową rolę w rozwoju planet i potencjalnym powstawaniu życia. W naszym Układzie Słonecznym to właśnie komety i lodowe planetozymale najprawdopodobniej dostarczyły Ziemi wodę. Jednak dostrzeżenie ich w innych układach jest wyjątkowo trudne – są małe, ciemne i zdradzają swoją obecność jedynie poprzez analizę chemiczną.
Badanie, którego wyniki opublikowano w periodyku Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, wykorzystało spektroskopię ultrafioletową Kosmicznego Teleskopu Hubble’a. Dzięki niej naukowcy mogli zajrzeć w atmosfery białych karłów – gwiezdnych „resztek” powstałych po śmierci gwiazd podobnych do Słońca.
Jedna z takich gwiazd, WD 1647+375, wyróżniała się wyjątkowym składem chemicznym. Zazwyczaj atmosfery białych karłów składają się głównie z wodoru i helu, czasami z domieszkami wapnia czy żelaza, pochodzącymi z pochłanianych skał i asteroid. Tym razem jednak w atmosferze wykryto znaczne ilości lotnych pierwiastków: węgla, azotu, siarki i tlenu.
Najważniejszym sygnałem był wyjątkowo wysoki poziom azotu – około 5 procent masy akreowanego materiału. To najwyższa zawartość tego pierwiastka, jaką kiedykolwiek zaobserwowano w szczątkach pochłanianych przez białego karła. Dodatkowo stwierdzono aż o 84 procent więcej tlenu, niż można by oczekiwać, gdyby obiekt był skalisty. Analiza wskazała także na dużą zawartość wody – aż 64 procent składu badanego fragmentu.
Zespół badawczy obliczył, że biały karzeł „karmi się” tym lodowym szczątkiem od co najmniej 13 lat, pochłaniając go w tempie 200 tysięcy kilogramów na sekundę. Minimalny rozmiar obiektu oszacowano na około trzy kilometry średnicy, czyli wielkość typowej komety. Jednak proces akrecji może trwać setki tysięcy lat, co oznacza, że pierwotny fragment mógł mierzyć nawet 50 kilometrów i ważyć więcej niż trylion ton.
Skład chemiczny i proporcje lodu do skał (2,5:1) przypominają obiekty Pasa Kuipera – lodowe ciała krążące na obrzeżach naszego Układu Słonecznego, poza orbitą Neptuna. Badacze sugerują, że był to prawdopodobnie fragment planety karłowatej podobnej do Plutona, oderwany z jej skorupy lub płaszcza.
To pierwszy jednoznaczny przypadek, gdy biały karzeł z atmosferą wodorową pochłania planetozymal lodowy. Nadal nie wiadomo, czy obiekt ten uformował się w rodzimym układzie planetarnym gwiazdy, czy został przechwycony z przestrzeni międzygwiezdnej. Niezależnie od odpowiedzi, odkrycie potwierdza, że poza Układem Słonecznym istnieją lodowe, bogate w lotne pierwiastki ciała, które mogą przenosić wodę i składniki niezbędne do życia.
Kluczową rolę w tym badaniu odegrała spektroskopia ultrafioletowa – jedyne narzędzie zdolne wykrywać delikatne sygnały pierwiastków lotnych, takich jak azot, siarka, tlen czy węgiel. To technika, która w przyszłości może odegrać decydującą rolę w poszukiwaniu chemicznych „podpisów” życia w innych układach planetarnych.
Dodaj komentarz
Musisz się zalogować, aby móc dodać komentarz.