Do 60% obiektów bliskich Ziemi mogłoby być ciemnymi kometami, tajemniczymi asteroidami, które orbitują wokół Słońca i prawdopodobnie zawierają lub zawierały lód. Te obiekty mogły być jedną z dróg dostarczania wody na Ziemię, według badań Uniwersytetu Michigan. Wyniki badań sugerują, że asteroidy w pasie asteroid, regionie Układu Słonecznego między Jowiszem a Marsem, który zawiera wiele skalistych asteroid, mają podziemny lód. Podejrzewano to od lat 80. XX wieku, według Astera Taylora, doktoranta astronomii i głównego autora badania.

Badanie pokazuje również możliwą trasę dostarczania lodu w pobliże Ziemi. Jak Ziemia zdobyła wodę, to pytanie, które długo intryguje naukowców.

"Nie możemy powiedzieć, że te ciemne komety przyniosły wodę na Ziemię, ale możemy powiedzieć, że istnieje jeszcze jedna możliwość, jak lód mógł dotrzeć z reszty Układu Słonecznego na Ziemię," powiedział Taylor. "Nasze badania pokazują, że to jeszcze jeden sposób, w jaki lód z innych części Układu Słonecznego może dotrzeć do otoczenia Ziemi."

Ciemne komety są zagadką, ponieważ łączą cechy asteroid i komet. Asteroidy to skaliste ciała bez lodu, które orbitują bliżej Słońca, w tzw. linii lodowej, gdzie jest wystarczająco ciepło, aby lód sublimował. Kometki z drugiej strony to lodowe ciała, które wykazują mglistą komę, chmurę gazu i pyłu otaczającą kometę podczas sublimacji lodu.

Badanie badało siedem ciemnych komet i oszacowało, że między 0,5% a 60% wszystkich obiektów bliskich Ziemi może być ciemnymi kometami, które nie mają komy, ale mają niegrawitacyjne przyspieszenia. Naukowcy sugerują, że te ciemne komety prawdopodobnie pochodzą z pasa asteroid, a ponieważ te komety mają niegrawitacyjne przyspieszenia, oznacza to, że asteroidy w pasie asteroid zawierają lód.

"Wierzymy, że te obiekty pochodzą z wewnętrznego lub zewnętrznego głównego pasa asteroid, co oznacza, że jest to jeszcze jeden sposób na dotarcie lodu do wewnętrznego Układu Słonecznego," powiedział Taylor. "Może być więcej lodu w wewnętrznym głównym pasie, niż myśleliśmy. Może być więcej takich obiektów. To może być znacząca część populacji obiektów bliskich Ziemi. Nie wiemy dokładnie, ale mamy znacznie więcej pytań z powodu tych odkryć."

W poprzedniej pracy zespół badawczy, w tym Taylor, zidentyfikował niegrawitacyjne przyspieszenia w zestawie obiektów bliskich Ziemi, nazywając je "ciemnymi kometami". Ustalili, że te przyspieszenia prawdopodobnie były wynikiem niewielkich ilości sublimującego lodu.

W obecnym badaniu Taylor i koledzy chcieli odkryć, skąd pochodzą ciemne komety. "Obiekty bliskie Ziemi nie pozostają długo na swoich obecnych orbitach, ponieważ środowisko Ziemi jest chaotyczne," powiedzieli. "Pozostają blisko Ziemi przez około 10 milionów lat. Ponieważ Układ Słoneczny jest znacznie starszy, oznacza to, że obiekty bliskie Ziemi pochodzą skądś - że jesteśmy stale zaopatrywani w obiekty bliskie Ziemi z innego, znacznie większego źródła."

Aby określić pochodzenie ciemnych komet, Taylor i współautorzy stworzyli dynamiczne modele, które przypisały niegrawitacyjne przyspieszenia obiektom z różnych populacji. Modelowali ścieżki, które te obiekty podążałyby z uwzględnieniem przypisanych przyspieszeń przez okres 100.000 lat. Naukowcy zaobserwowali, że wiele z tych obiektów zakończyło tam, gdzie są dzisiaj ciemne komety, i odkryli, że główny pas asteroid jest najbardziej prawdopodobnym miejscem pochodzenia.

Jedna z ciemnych komet, nazwana 2003 RM, przechodzi w eliptycznej orbicie blisko Ziemi, potem blisko Jowisza i ponownie blisko Ziemi, podążając ścieżką, której można by się spodziewać po komecie z rodziny komet Jowisza. To sugeruje, że został wypchnięty z jego pierwotnej orbity do wewnątrz.

Badanie ujawnia również, że inne ciemne komety prawdopodobnie pochodzą z wewnętrznego pasa asteroid. Ponieważ ciemne komety prawdopodobnie mają lód, pokazuje to, że lód istnieje w wewnętrznym głównym pasie.

Naukowcy zastosowali wcześniej proponowaną teorię do populacji ciemnych komet, aby wyjaśnić, dlaczego te obiekty są tak małe i szybko się obracają. Kometki są jak brudne lodowe kostki, zbudowane z kamienia i lodu. Kiedy zbliżają się do Słońca, lód zaczyna sublimować, co powoduje przyspieszenie obiektu i jego szybsze obracanie się. To obracanie może spowodować, że kometka rozpadnie się na mniejsze kawałki, które nadal przyspieszają i obracają się szybciej, aż rozpadną się na jeszcze mniejsze kawałki.

Naukowcy wierzą, że większa ciemna kometa, 2003 RM, prawdopodobnie była większym obiektem wyrzuconym z zewnętrznego pasa asteroid, podczas gdy pozostałe ciemne komety pochodziły z wewnętrznego pasa asteroid i powstały w wyniku rozpadania się po wypchnięciu do wewnątrz.

Według Taylora, "te kawałki nadal mają lód, więc przyspieszają i obracają się szybciej, aż rozpadną się na jeszcze mniejsze kawałki. Ten proces może się kontynuować, tworząc małe, szybko obracające się obiekty."

Ciemne komety to tajemnicze obiekty, które mogły dostarczyć lód, a może i wodę, na Ziemię. Pochodzą z pasa asteroid i mają unikalne cechy, które odróżniają je od zwykłych asteroid i komet. To badanie otwiera nowe pytania dotyczące roli ciemnych komet w naszym Układzie Słonecznym i ich możliwego wpływu na Ziemię.

Źródło: University of Michigan