Das Wasser, aus dem die Ozeane bestehen, war eine Schlüsselkomponente für die Entwicklung des Lebens auf der Erde. Wissenschaftler wissen jedoch immer noch nicht, wo die Wasser hier auf der Erde kam überhaupt erst her.
Eine führende Idee ist, dass Weltraumgesteine wie Kometen und Asteroiden durch Einschläge Wasser auf die Erde transportierten. Als PlanetenwissenschaftlerIch bin neugierig auf die Art von Weltraumobjekten, die zur Entstehung der Ozeane geführt haben könnten. In den letzten Jahren habe ich eine Art Objekt untersucht, das ich einen dunklen Kometen nannte – das genau der Übeltäter sein könnte. In einem neue Studie Meine Kollegen und ich veröffentlichten im Dezember 2024, wir entdeckten zwei Klassen dieser schwer fassbaren dunklen Kometen
Was ist ein Komet?
Im Sonnensystem wimmelt es von kleinen Körpern wie Kometen und Asteroiden. Diese Weltraumgesteine waren Grundbausteine der Planeten im frühen Sonnensystem, während die verbleibenden Überbleibsel die Kometen und Asteroiden sind, die heute zu sehen sind.
Diese Objekte sind auch Wege, über die Material durch das Sonnensystem transportiert werden kann. Diese kleinen Welten können auf ihrem Flug durch den Weltraum Dinge wie Trümmer, Eis und organisches Material enthalten. Deshalb sehen Forscher in ihnen gute potenzielle Kandidaten für die Abgabe von Eis wie Wasser und Kohlendioxid an die Erde, während diese sich bildet.
Traditionell ist der Unterschied zwischen Kometen Und Asteroiden ist, dass Kometen wunderschöne Kometenschweife haben. Diese Schweife entstehen, weil Kometen Eis enthalten, Asteroiden hingegen angeblich nicht.
Wenn sich ein Komet der Sonne nähert, erwärmen sich diese Eisschichten und sublimieren, was bedeutet, dass sie sich drehen von Eis zu Gas. Das Gas erwärmt sich durch das Sonnenlicht und wird dann in einem Prozess, der Ausgasung genannt wird, von der Kometenoberfläche geblasen. Diese Ausgasung bringt Geröll und kleine Staubkörner mit sich, die das Sonnenlicht reflektieren.
AsteroidenKometenschweife hingegen haben sie nicht. Vermutlich ähneln sie eher klassischen Steinen – ohne Eis auf ihrer Oberfläche.
Was ist eine nichtgravitative Beschleunigung?
Das aus der Oberfläche eines Kometen ausgasende Material erzeugt einen Kometenschweif und einen raketenartigen Rückstoß. Das sich schnell bewegende Gas drückt auf die Oberfläche des Kometen, und zwar bewirkt, dass es beschleunigt. Dieser Prozess treibt die Bewegung der Kometen durch den Weltraum zusätzlich zur Bewegung an, die durch die Anziehungskraft der Sonne verursacht wird.
Wenn Kometen also ausgasen, haben sie das, was Planetenwissenschaftler als nichtgravitative Beschleunigung bezeichnen – eine Bewegung, die nicht durch die Schwerkraft von Objekten im Sonnensystem verursacht wird. Planetenforscher messen typischerweise die nichtgravitative Beschleunigung von Kometen, nachdem sie ihre Kometenschweife entdeckt haben.
Was sind dunkle Kometen?
Unser Team identifiziert eine Klasse kleiner Körper im Sonnensystem, die einige Eigenschaften von Kometen und Asteroiden annehmen. Wir nannten sie dunkle Kometen.
Diese dunklen Kometen haben wie Kometen nichtgravitative Beschleunigungen, sodass sie durch Kometenausgasung einen raketenartigen Rückstoß erfahren. Allerdings haben sie nicht die staubigen Schweife, die die meisten Kometen haben.
Mit anderen Worten: Sie sehen aus wie typische Asteroiden, aber die Schwerkraft allein kann ihre Bewegung nicht erklären.
Das erste interstellare Objekt, ‚Oumuamuawar der erste im Sonnensystem entdeckte Körper in Kometen- oder Asteroidengröße, der von außerhalb des Sonnensystems stammte.
„Oumuamua zeigte dieselbe mysteriöse Kombination, nämlich keinen Staubschweif, sondern einen kometenähnlichen Schweif.“ nichtgravitative Beschleunigungwas zu vielen Theorien führte, die versuchten zu erklären, was das Objekt gewesen sein könnte. Eine Möglichkeit wäre, dass es wie ein Komet ausgaste erzeugt keinen staubigen Schwanz.
Seit ‚Oumuamua im Jahr 2017 zum ersten Mal gesichtet wurde, haben meine Kollegen und ich weitere dunkle Kometen im Sonnensystem identifiziert. In unserem Studiehaben wir sieben neue dunkle Kometen gefunden, was einer Gesamtzahl von 14 entspricht.
Nachdem wir nun weitere dunkle Kometen gefunden haben, ist uns aufgefallen, dass es sie in zwei Geschmacksrichtungen gibt. Äußere dunkle Kometen sind größer – etwa eine Meile breit – und befinden sich weiter draußen im Sonnensystem auf eher elliptischen Umlaufbahnen. Innere dunkle Kometen sind kleiner – typischerweise 1.000 Fuß groß – und auf kreisförmigen Umlaufbahnen nahe der Erde.
Beiträge zu den Ozeanen der Erde?
Es ist immer noch nicht klar, was genau diese dunklen Kometen sind. Wenn sie keine eisige Oberfläche haben, handelt es sich möglicherweise nicht einmal um traditionelle Kometen.
Die wahrscheinlichste Antwort auf ihre nichtgravitativen Beschleunigungen ist jedoch, dass sie wie ein Komet Wasser ausgasen, aber keinen Staubschweif erzeugen – zumindest keinen, den wir sehen können, wenn wir sie mit unseren Teleskopen betrachten.
Wenn dies der Fall ist, dann ist das mit Sicherheit der Fall viele mehr dieser Objekte, die wie Asteroiden umhermarschieren und noch identifiziert werden müssen.
Da Wissenschaftler nicht genau wissen, woher das Wasser der Erde stammt, ist es möglich, dass diese dunklen Kometen Wasser zur frühen Erde beigetragen haben, wenn es wirklich viele dunkle Kometen in der Nähe der Erde gibt, die Wasser haben.
Diese dunklen Kometen könnten Forschern mehr über die Entstehung der Ozeane auf der Erde und die Entwicklung des Lebens hier auf der Erde verraten.
Gründe, gespannt auf die Zukunft zu sein
Diese Forschung ist eigentlich nur die Spitze des Eisbergs, denn wir haben gerade erst im Jahr 2023 begonnen, diese dunklen Kometen zu finden.
Der Vera C. Rubin Observatorys Legacy Survey of Space and Timedas im Jahr 2025 online geht, wird damit beginnen, fast jede Nacht den gesamten Südhimmel zu scannen, um alles zu entdecken, was sich bewegt. Dieses Teleskop, das auf einem Berg in der chilenischen Atacama-Wüste steht, beherbergt die größte jemals gebaute Kamera.
Es wird Astronomen eine um fast fünf Größenordnungen höhere Empfindlichkeit für die Erkennung bewegter Objekte am Nachthimmel verleihen. Es wird meinen Kollegen und mir wahrscheinlich helfen, in naher Zukunft viele neue dunkle Kometen zu entdecken.
Bereits in Betrieb befindliche Teleskope wie das Hubble-Weltraumteleskop und das James-Webb-Weltraumteleskop könnten meinem Team auch dabei helfen, auf Ausgasungen oder Eis auf der Oberfläche der 14 dunklen Kometen zu achten, die wir bereits identifiziert haben.
Die Landung auf einem dunklen Kometen würde wahrscheinlich dem Rendezvous von Hayabusa2 mit dem Ryugu-Asteroiden ähneln.
Schließlich ist die JAXA Hayabusa2 Die erweiterte Mission soll sich mit einem der inneren dunklen Kometen treffen. 1998 KY26im Jahr 2031. Daher werden wir in der Lage sein, die Oberfläche eines dunklen Kometen in exquisiten Details zu sehen.
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