Οι κομήτες μπορεί να μην έχουν στερεούς πυρήνες δείχνει το Deep Impact

Πηγή: National Geographic, 6 Σεπτεμβρίου 2005

Οι επιστήμονες της NASA δεν γνώριζαν αρκετά τι έπρεπε να αναμένουν όταν ένα χάλκινο σφυρί βάρους 372 κιλών έπεσε πάνω στον - περίπου έξι χιλιομέτρων πλάτους - κομήτη Tempel 1 στις 4 Ιουλίου του 2005.

Τώρα τα πρώτα συμπεράσματα από το πρωτοφανές εγχείρημα αλλάζουν τις σημερινές θεωρίες για τους κομήτες και τη δημιουργία τους. Τα αποτελέσματα θα μπορούσαν ακόμη και να μεταβάλλουν τις θεωρίες της κατασκευής των πλανητών και της γέννησης της ζωής στη Γη.

Μια εκπληκτική αποκάλυψη από τη σύγκρουση των 37.000 χλμ/ώρα είναι ότι το Tempel 1 είναι μια εύθραυστη σφαίρα που αποτελείται από μικρά τεμάχια πάγου και σκόνης σαν πούδρα, χωρίς να είναι στερεά συνδεδεμένα αλλά αντιθέτως πολύ χαλαρά.

"Ήταν η πρώτη φορά που κοιτάξαμε τι κρύβει ένας κομήτης και μάθαμε ότι τα εξωτερικά 10 μέτρα του κομήτη έχουν ένα υλικό απίστευτα εύθραυστο, λιγότερο ισχυρό από ό,τι μια χιονομπάλα", λέει ο Michael A'Hearn επικεφαλής της αποστολής και καθηγητής αστρονομίας στο πανεπιστήμιο του Μέρυλαντ.  "Είναι κυρίως πορώδες και κενός. Δεν υπάρχει καμία ένδειξη ότι φτάσαμε σε ένα στερεό στρώμα, έτσι εάν υπάρχει, πρέπει να είναι πολύ κάτω από τα δέκα μέτρα".

Οι υπέρυθρες εικόνες αποκαλύπτουν ότι η επιφάνεια του Tempel 1 θερμαίνεται και ψύχεται γρήγορα ανάλογα με την ποσότητα της ηλιακής ακτινοβολίας που πέφτει. Αυτή η γρήγορη αλλαγή προτείνει μία πορώδη, παρά στερεά, επιφάνεια.

Αλλά το εύθραυστο του εδάφους του Tempel 1 είναι περισσότερο από επιφανειακό. Τα στοιχεία των παρατηρήσεων, επίσης, προτείνουν ότι η συνολική πυκνότητα του κομήτη είναι αρκετά χαμηλή.

"Δεν είμαι πεπεισμένος ότι υπάρχει ένα στερεό στρώμα εκεί κάτω", συνεχίζει ο A'Hearn. "Εάν εξετάσετε την παγωμένη σκόνη και την πυκνότητα θα δείτε ότι το 75 ή 80 τοις εκατό του πυρήνα είναι κενό διάστημα. Έτσι κάτι μου λέει ότι δεν μπορεί να υπάρξει κανένα στερεό στρώμα."

Ο A'Hearn και άλλοι επιστήμονες ανέφεραν τα αποτελέσματα της αποστολής Deep Impact στο περιοδικό Science Express.

Νέφος κομήτη

Κανένας δεν είναι εντελώς βέβαιος για το πόσο βαθιά έγινε η διάνοιξη του κρατήρα στον κομήτη. Η σύγκρουση δημιούργησε ένα τεράστιο σύννεφο σκόνης που υψώθηκε πάνω από τον κομήτη για περισσότερο από μία ώρα και εκτίναξε τόσα σωματίδια σκόνης που παρακώλυσαν τα όργανα να απεικονίσουν τον κρατήρα της σύγκρουσης.

Οι επιστήμονες επεξεργάζονται ακόμα τις εικόνες με την ελπίδα να προσδιορίσουν τελικά τον κρατήρα, ο οποίος κρύβεται ακόμα από το σύννεφο της σκόνης.

Αλλά ξέρουν ότι η σύγκρουση ήταν πολύ μεγάλη και από την ποσότητα του υλικού που βγήκε, πιθανώς σκάφτηκε ένας κρατήρας διαμέτρου 100 μέτρων.

Το διαστημικό τηλεσκόπιο Spitzer της NASA συνέλαβε με υπέρυθρες εικόνες τη σύγκρουση οι οποίες χρησιμοποιούνται τώρα για να αναλυθεί το υλικό που βρίσκεται στο σύννεφο της σκόνης. Μέχρι τώρα οι επιστήμονες ήταν σε θέση να καθορίσουν ότι το σύννεφο περιείχε περίπου 5 εκατομμύρια κιλά νερού και ακόμη περισσότερης σκόνης.

Οι κομήτες συναρπάζουν τους επιστήμονες καθώς θεωρούνται ένα είδος χρονοκάψουλας: Έχουν παραμείνει αναλλοίωτοι από το σχηματισμό του Ηλιακού Συστήματος και αποτελούνται από τα αρχέγονα συστατικά που σχημάτισαν τους πλανήτες. Όσο περισσότερα γνωρίζουμε για τους κομήτες, τόσο περισσότερα γνωρίζουμε για την ιστορία της Γης.

Πολλά από τα οργανικά υλικά που προσδιορίζονται αυτήν την περίοδο στο Tempel 1 συμπεριλαμβάνουν το υδροκυάνιο και το μεθυλικό κυανίδιο, που έχουν φανεί πριν και σε άλλους κομήτες.

Μερικοί επιστήμονες πιστεύουν ότι οι κομήτες έχουν προκαλέσει την ανάπτυξη της ζωής πάνω στη γη γιατί χρησίμευσαν σαν μηχανισμοί παράδοσης οργανικού υλικού, και η αφθονία οργανικών ουσιών στα συντρίμμια του Tempel 1 μπορεί να δώσει σε αυτήν την θεωρία μια ανάπτυξη.

"Θα έλεγα ότι αυτή η θεωρία για τους κομήτες που σπέρνουν τη ζωή στη γη είναι η πιθανότερη, επειδή είδαμε μια μεγάλη αύξηση του οργανικού υλικού να βγαίνει έξω από το Tempel 1", τονίζει ο A'Hearn.

Οι επιστήμονες έχουν προσδιορίσει κι άλλες γνωστές ενώσεις των κομητών πάνω στον Tempel 1, όπως πυριτικά άλατα ή άμμος. Αλλά, οι ερευνητές βρήκαν επίσης και άργιλο και ανθρακικά άλατα, που βρίσκονται στα όστρακα. Η εύρεση αυτών των υλικών ήταν έκπληξη, επειδή οι επιστήμονες από καιρό πίστευαν ότι οι ενώσεις αυτές θα μπορούσαν να σχηματιστούν μόνο παρουσία του υγρού ύδατος.

"Πώς ο πηλός (η άργιλος) και οι ανθρακούχες ενώσεις σχηματίστηκαν στους παγωμένους κομήτες;" αναρωτιέται η Carey Lisse του εργαστηρίου φυσικής του πανεπιστημίου Johns Hopkins στο Μέρυλαντ.

"Δεν ξέρουμε. Αλλά η παρουσία τους μπορεί να υπονοήσει ότι το αρχέγονο ηλιακό σύστημα αναμίχθηκε μαζί, επιτρέποντας σε υλικό να διαμορφωθεί κοντά στον ήλιο, όπου το νερό είναι υγρό, και παγωμένο υλικό έξω από τον Ουρανό και τον Ποσειδώνα να βρίσκονται έτσι στο ίδιο σώμα."

Η σκόνη μπορεί να περιέχει άλλα υλικά που να είναι αμετάβλητα από τις πρώτες ημέρες του ηλιακού συστήματος - περίπου πριν 4,5 δισεκατομμύρια έτη - τα οποία θα μπορούσαν να ρίξουν φως στις διαδικασίες του πλανητικού σχηματισμού.

Πρωτοφανής παρατήρηση

Οι επιστήμονες που παρατηρούσαν τη σύγκρουση ενεργοποίησαν περισσότερα από 70 τηλεσκόπια. Οι συμμετέχοντες λένε ότι ήταν η μεγαλύτερη ομαδική αστρονομική προσπάθεια του είδους της.

"Οι φυσικές εκρήξεις φαίνονται να μοιάζουν με την σύγκρουση Deep Impact από την άποψη του χρόνου και του πόσο γρήγορα έρεε η σκόνη προς τα έξω, πως διαδόθηκε μακριά και πως κατέπεσε μέσα σε μερικές ημέρες", λέει η Karen Meech, του Ιδρύματος για την Αστρονομία στο πανεπιστήμιο της Χαβάης

Το διαστημικό σκάφος Rosetta της Ευρωπαϊκής Διαστημικής Υπηρεσίας που αυτήν την περίοδο βρίσκεται καθ' οδόν για να επισκεφτεί έναν άλλο κομήτη, παρατήρησε τη σύγκρουση Tempel 1 από σχετικά μικρή απόσταση - κάτω από 80 εκατομμύρια χιλιόμετρα.

Η αποστολή του Rosetta στοχεύει να προσγειωθεί σε έναν κομήτη το 2014 και πρέπει να επαναξιολογηθεί γιατί πρέπει να ληφθούν υπόψη και τα συμπεράσματα της σύγκρουσης Deep Impact για την πυκνότητα του κομήτη.

Θα μπορούσε δηλαδή να σημάνει ότι δεν μπορεί να προσγειωθεί στην πραγματικότητα σε αυτήν την επιφάνεια η οποία είναι πολύ μαλακή", λέει ο Horst Uwe Keller του Ιδρύματος Max-Planck για την έρευνα των ηλιακών συστημάτων στο Lindau της Γερμανίας.

Αλλά τα στοιχεία δείχνουν ότι οι κομήτες δεν είναι και τόσο ομοιόμορφοι όπως προηγουμένως πίστευαν οι ειδικοί.

Το Deep Impact  θα μπορούσε επίσης να έχει κι ένα άλλο σημαντικό όφελος. Να μάθουμε πως να υπερασπίσουμε τη γη ενάντια στους κομήτες που μας απειλούν.

"Όλοι μας προβλέψαμε ότι οποιαδήποτε αλλαγή που θα έκανε η σύγκρουση στην τροχιά του Tempel 1 θα ήταν τόσο μικρή, που θα ήταν μη ανιχνεύσιμη", είπε ο A'Hearn του πανεπιστημίου του Μέρυλαντ.

"Αλλά μάθαμε κάτι σημαντικό για το σχεδιασμό μιας τεχνολογίας παρεκτροπής ενός επικίνδυνου κομήτη. Ξέροντας όμως ότι θα είναι ιδιαίτερα πορώδης, εύθραυστος και ένα συνοθύλευμα μικροσκοπικής σκόνης και πάγου, θα ξέρουμε πως να σχεδιάσουμε την παρεκτροπή στο μέλλον", εξηγεί.

"Αλλά για να προκαλέσουμε πραγματικά μια μετρήσιμη αλλαγή στην τροχιά ενός κομήτη, χρειαζόμαστε ένα πείραμα με μια σύγκρουση εκατό έως χίλιες φορές μεγαλύτερη από το Deep Impact."