Végre megfejtették a xenon titkát

A Föld légkörében lévő xenon nevű nemesgáz összetétele részben különbözik a Naprendszer más égitesteinél, például a Mars légkörében, a napszélben, a meteoritoknál vagy aszteroidáknál található xenonétól. Eddig rejtély volt, honnan származik a Föld légkörében lévő xenonnak a többitől eltérő része.

Egy nemzetközi kutatócsoportnak a Rosetta űrszonda fedélzetén lévő berni mérőműszer, a Rosina adatai alapján, úgy tűnik, sikerült megfejteni a rejtélyt. A szakértők eredményeikről a Science című tudományos folyóiratban számoltak be. Méréseik szerint a 67P/Csurjumov-Geraszimenkóhoz hasonló üstökösöktől származik a Föld légkörében lévő xenon 22 százaléka. „Ha az üstökösök és a belső Naprendszerben található objektumok xenonjának összetételét négy az egyhez arányban vegyítjük, az megfelel a Föld légkörében lévő xenonnak” – mondta Martin Rubin, a Berni Egyetem kutatója, a tanulmány szerzője.

A xenon több különböző változatban, izotópokban létezik. Ezeknek a xenon-izotópoknak a keverékét tudta a Rosina az üstökös kipárolgásában „kiszimatolni”, amikor a Rosetta 2016 májusában az üstökös mellett nagyon közeli pályán haladt el, középpontjától mindössze 7-10 kilométer távolságra.

A Rosina adatai alapján Kathrin Altwegg berni kutató és munkatársai a Science-ben publikált korábbi tanulmányukban az állapították meg, hogy a 67P/Csurjumov-Geraszimenkón lévő víz összetétele jelentősen különbözik a földi víztől. Ez alapján az üstökösök nem járultak hozzá jelentősen a Föld vizének kialakulásához. „A kérdés ezért az, hogy játszottak-e az üstökösök egyáltalán bármilyen szerepet a Föld életében. És ezzel összefüggésben: mi a helyzet az elmélettel, amely szerint az üstökösök indították el az élet kialakulását a Földön?” – tette fel a kérdést Altwegg.

Az óceánjaink vizének 1%-a üstökösről származik

Az új eredmények alapján megállapítható, milyen sok nemesgáz érkezett az üstökösöktől, és abból arra is lehet következtetni, hogy milyen sok anyagot szállíthattak az üstökösök. A kutatók becslései szerint az óceánok vizének egy százaléka származik üstökösöktől. Új ismeretekkel szolgálhat ugyanakkor a Rosina által az üstökösön lévő szerves vegyületekről gyűjtött adatok elemzése. „Ha a szerves vegyületeket – a 67P/Csurjumov-Geraszimenkón talált szénhidrogéneket és a legegyszerűbb aminosavakat, a glicineket – leltározzuk, megállapíthatjuk, hogy a Földön kialakult élet létrejöttének összetevői közül mennyi származott üstökösökről” – mondta Rubin.

Az Astronomy and Astrophysics című tudományos lapban megjelent másik tanulmányban Rubin és munkatársai azt is megállapították, hogy a 67P/Csurjumov-Geraszimenkón lévő szilícium-izotópok összetétele különbözik a Nap vagy a meteoritok szilícium-izotópjainak összetételétől. Ebből az következik, hogy a korai Naprendszer – az a gáz- és porkorong, amelyből a Naprendszer különböző ma ismert objektumai kialakultak – nagyon heterogén volt. A szakértő szerint a porkorong külső régiójában kialakult égitestek – tehát az üstökösök is – kémiailag különböznek a központban lévőktől. Eddig azt feltételezték, hogy a különböző csillagrobbanások révén kialakul gáz-por-korong anyaga jóval homogénebb.

„Ezt tekinthetjük úgy egyrészt, hogy szerencse volt, hogy a Földön épp az élet kialakulásához megfelelő elegy jött össze. Másrészt a szükséges alkotóelemek üstökösbecsapódások révén más bolygókon is landolhatnak. Naprendszerünkben ez a Mars esetében fordulhat elő nagyobb valószínűséggel” – mondta Rubin.