На комете Чурюмова-Герасименко нашли твердые органические вещества

Москва. 8 сентября. INTERFAX.RU - Инструменты космического аппарата "Розетта" подтвердили наличие твердых высокомолекулярных органических веществ на комете Чурюмова—Герасименко, пишет сайт N+1. Раньше об органике на комете было известно лишь по масс-спектральным анализам газов — этот результат получил спускаемый аппарат "Филы". Новая работа посвящена прямому анализу частиц кометной пыли. Исследование опубликовано в журнале Nature.

Органические вещества на астероидах и кометах были обнаружены достаточно давно — к примеру, при анализе упавших на Землю хондритных метеоритов. Исследователи отмечают, что как правило это были высокомолекулярные соединения с небольшой массовой долей атомов водорода в них. Подобные вещества были обнаружены и на кометах, в результате миссии "Армады Галлея". Однако на результаты исследований могла повлиять большая скорость, с которой частицы попадали в ловушку — десятки километров в секунду. Это могло разрушить и изменить исходные вещества.

В отличие от ранних миссий, "Розетта" движется относительно кометы с небольшой скоростью и способна захватывать частицы не повреждая их. Это позволяет более точно установить их состав и природу. Предварительный анализ газов кометы уже показал наличие небольших органических молекул, однако новая работа показывает, что в частицах пыли 67P есть и высокомолекулярные вещества.

Оптические снимки зерен кометной пыли, собранных и проанализированных COSIMA

Анализ частиц "Розетта" провела с помощью инструмента COSIMA — масс-спектрометра вторичных ионов. Кометная пыль, собранная ловушкой, облучалась потоком быстрых первичных ионов, которые бомбардировали образец и выбивали из него заряженные молекулярные осколки. Эти фрагменты изучались по их поведению в магнитном поле — так ученые устанавливали их массы. Хотя такой метод не позволяет достоверно установить структуры соединений, с его помощью можно сделать выводы о природе и элементном составе веществ.

Ученые выяснили, что органические соединения на кометах содержат гораздо больше водорода, чем такие же образцы в метеоритах. На это указало гораздо большее количество осколков, содержащих и углерод и водород. Как и в метеоритах, кроме углеродистых соединений в пыли также присутствовали атомы натрия, магния, алюминия, кремния, кальция и железа.

Авторы обращают внимание на то, что COSIMA обнаружила лишь высокомолекулярные соединения, в то время как "Филы", с помощью инструментов PTOLEMY и COSAC зафиксировал лишь легкие, летучие органические соединения. Молекул с промежуточной массой найти не удалось. Это может указывать на то, что источники кометной пыли и кометных газов могут отличаться.

"Хотя мы не можем знать, образовались ли эти органические вещества в межзвездном пространстве — до возникновения протопланетной туманности — или уже в протопланетном диске — на ранних стадиях возникновения Солнечной системы, — зерна пыли, собранные COSIMA, точно были свидетелями этих ранних процессов. В том числе и процессов формирования самой кометы" — комментирует работу Николас Фрей, первый автор исследования.

Летом 2015 года вышел номер журнала Science, посвященный миссии «Филы». Среди прочего, благодаря аппарату удалось обнаружить на комете вещества-предшественники сахаров, необходимых для существования известных человечеству форм жизни. Интересно, что в данных масс-спектров ученые обнаружили линии, указывающие на полимеры формальдегида — полиоксометилены. Они содержат в своем составе от одной до семи мономерных групп.

Сейчас миссия "Розетты" подходит к концу и меньше чем через месяц, 30 сентября, аппарат совершит управляемое столкновение с кометой на скорости менее одного метра в секунду. Недавно "Розетте" удалось найти аппарат "Филы" — после не вполне удачной посадки зонд отскочил от поверхности кометы. Почти два года его точное положение было неизвестно.