Artur Chmielewski z NASA szczerze o kometach! Czy mają wpływ na kataklizmy?

Sławomir Matz, Interia.pl: – Byłeś jedną z osób zaangażowanych w prace nad misją Rosetta. Dlaczego naukowcy wybrali do badań akurat kometę, a nie asteroidę?

Artur Chmielewski, NASA: – Najpierw należy zastanowić się nad głównymi różnicami pomiędzy kometami a asteroidami. Asteroidy dzielą się na trzy główne rodzaje. Są na przykład asteroidy metaliczne takie, jak Psyche, do której zresztą w przyszłym roku wybierze się sonda kosmiczna, ale mamy także asteroidy węglowe i krzemowe. Są to obiekty, które powstały głównie w pasie asteroid między Marsem i Jowiszem, natomiast komety uformowały się na peryferiach Układu Słonecznego. Z tego powodu są one bardzo interesujące dla naukowców, bo składają się z materii, która od miliardów lat pozostaje niezmienna. Część z nich na przestrzeni wielu milionów lat została wciągnięta z peryferii Układu Słonecznego do wnętrza, zbliżyła się do Słońca i tutaj pozostała.  Komety są ciekawe do obserwacji, bo w czasie jednej orbity zmieniają się z martwej bryły lodu w żywe ciało z dwoma ogonami, chmurą gazów i pokazem różnych kolorów.

Ostatecznym celem tej misji stała się kometa 67P/Churyumow-Gerasimenko, która krąży niedaleko nas…

– Warto zaznaczyć, że kometa 67P nie była celem tej misji od samego początku. Pierwotnie planowano skierować Rosettę na 46P/Wirtanen. Niestety problemy z europejską rakietą sprawiły, że misja wystartowała z rocznym opóźnieniem. To wymusiło zmianę dotychczasowego celu na 67P/Churyumow-Gierasimenko. 67P była dobrym celem, bo Rosetta miała za zadanie zaobserwować kometę w trakcie jej metamorfozy, gdy staje się ona aktywna.

Czego nowego o kometach mogliśmy się dowiedzieć dzięki misji Rosetta?

– Wcześniej niewiele wiedzieliśmy o kometach poza kilkoma rzeczami, które dało się zbadać z powierzchni Ziemi lub szybkich przelotów w ich okolicach. W teleskopach nadal były to jednak tylko kropki, które na fotografiach zajmowały tylko kilka pikseli. Rosetta pokazała nam, że 67P/Churyumow-Gierasimenko przypomina z bliska gumową kaczkę, sklejoną z dwóch różnych kawałków. To rozszerzyło nasze horyzonty, jeśli chodzi o rozumienie kształtu i sposobów powstawania obiektów w kosmosie. Dowiedzieliśmy się, że wiele komet w Układzie Słonecznym może wyglądać właśnie w ten sposób.

Czytałem też, że jednym z celów tej misji było zbadanie, czy komety mogły przetransportować na Ziemię życie…

– Może nie samo życie, ale cegiełki, z którego mogło powstać życie. Do powstania życia potrzebna jest płynna woda, węglowodory i energia. Na naszej planecie są piękne oceany, jeziora i rzeki. Niektórzy ludzie nie zdają sobie sprawy, że w pewnym momencie Ziemia była tak gorąca, że cała woda z niej wyparowała. A jak to się stało, że pojawiła się ponownie? Naukowcy podejrzewają, że przyniosły ją komety i asteroidy, które bombardowały Ziemię kilka miliardów lat temu. A więc komety przyniosły wodę, i może długie łańcuchy węglowe, które są potrzebne do budowy tłuszczów i cukrów potrzebnych do życia.

Podobno naukowcy spodziewali się nie tyle znaleźć tam bakterie, co właśnie pierwiastki organiczne, które doprowadziły do powstania życia na Ziemi.

– Badając naszą planetę Ziemię, ciężko dotrzeć do początków życia, ponieważ na przestrzeni miliardów lat ślady z tych epok zostały zanieczyszczone. Wpływ na to miały nie tylko organizmy żywe, ale też inne procesy zachodzące w przyrodzie takie, jak na przykład wybuchy wulkanów, ruch płyt tektonicznych, lodowce, zmiany w atmosferze i cała zmienna dynamika Ziemi. To sprawia, że ciężko sprawdzić, co się działo na naszej planecie ponad 3,8 miliarda lat temu, gdy życie dopiero się zaczęło rozwijać. Ciężko też dotrzeć do tych związków chemicznych, które były obecne na młodej Ziemi w początkach Układu Słonecznego. Komety są ogromnymi zamrażarkami, które przez miliardy lat pozostają w niezmienionej formie i dzięki temu pozwalają znacznie dokładniej zajrzeć w historię najbliższej okolicy Słońca.

A przy tym również w historię Ziemi…?

– Tak. Warto zaznaczyć, że podczas badań składu komety naukowcy natknęli się również na ciekawe wnioski dotyczące wody. Zastanawiali się oni, czy rzeczywiście komety przetransportowały do nas wodę? A co za tym idzie, czy ty i ja kąpaliśmy się dzisiaj w komecie? Ta teoria zostałaby potwierdzona, gdyby na komecie odnaleziono wodę o tym samym składzie izotopowym, co woda na Ziemi. Okazało się jednak, że woda zamrożona na komecie 67P/Churiumow-Gierasimenko różni się od tej, którą mamy w kranach. To również sprawiło, że nasze podejście do historii naszej planety uległo zmianie.

Przejdźmy teraz do spraw nieco bardziej aktualnych. Od jakiegoś czasu popularność w mediach zyskuje kometa C/2022 E3 (ZTF), która bywa w Polsce nazywana zieloną kometą i wykształciła widowiskowy warkocz. Czy mógłbyś wyjaśnić, czym on jest i od czego zależy jego barwa?

– Zwykle komety mają dwa warkocze. Jeden z nich ma barwę białą i jest zakrzywiony, natomiast drugi ma barwę niebieską i jest prosty. Ten pierwszy to warkocz pyłowy rozciąga się czasami na setki tysięcy kilometrów w przestrzeni kosmicznej. To właśnie jemu zawdzięczamy sporą część deszczy meteorów. Drobinki pyłu pozostawione przez kometę, wpadają do naszej atmosfery i fundują nam pokaz spalających się meteorów. Drugi to warkocz jonowy. Jest on zazwyczaj słabiej widoczny, lecz zawdzięcza swoją niebieską barwę jonom tlenku węgla, które rozciągają się zgodnie z kierunkiem wiatru słonecznego. Rzadko zdarza się, aby warkocz jonowy miał inną barwę niż niebieska. Jest to uzależnione od obecności poszczególnych pierwiastków w komecie. Warkocze tworzą się wtedy, gdy kometa zbliża się do Słońca. Jej jądro zaczyna się wówczas ogrzewać i wyrzuca sporo swojej zawartości w przestrzeń kosmiczną. W tym czasie tworzy się również koma, czyli chmura wokół komety.  Mimo wszystko, zielony kolor jest bardzo rzadki i spowodowany jest jonami podwójnych molekuł węgla i azotu.