Vizet és új rejtélyt talált a James Webb-űrteleszkóp

Honnan ered a Föld vízkészlete? Erre a régi kérdésre keresték a választ azok a szakemberek, akik a James Webb-űrteleszkóp (JWST) szemét és spektroszkópját ezúttal a kisbolygóöv felé fordították. A NIRSpec (közeli infravörös spektrográf) segítségével most sikerült bizonyítani, hogy egy fő kisbolygóövbéli üstökös környezetében gázok, de legfőképp vízpára található. Ez azt jelenti, hogy Naprendszer ősi jégkincse e régióban is fennmaradhatott! Azonban amellett, hogy a víz jelenlétét sikeresen kimutatták, egy másik fontos vegyület, a szén-dioxid nyomát nem sikerült felfedezni a 238P/Read nevű üstökösben.

„Vízzel teli bolygónkon nyüzsög az élet, s ebben jelen ismereteink szerint egyedülálló a Világegyetemben, azonban rejtélyes, mivel nem tudjuk, hogy miként is került ide ez a rengeteg víz” – mondta Stefanie Milam, a JWST bolygókutató programjának tudományos kutatásvezető-helyettese, és a felfedezésről született, a Nature-ben publikált tanulmány egyik szerzője. „Ha megértjük a Naprendszerben a víz múltbéli eloszlását, azzal megérthetünk más bolygórendszereket és azt, hogy azok képesek lesznek-e egy a Földhöz hasonló bolygónak otthont adni.”

A 238P/ Read egy olyan üstökös, amely a kisbolygóövben kering, ám rendszeres időközönként kómát vagy az üstökösökre jellemző csóvát is növeszt. Ezek a fő kisbolygóövbéli üstökösök egy nemrég bevezetett kategóriát képviselnek. Korábbi elképzeléseink szerint az üstökösök a Neptunuszon túli Kuiper-övben, vagy még sokkal távolabb, az Oort-felhőben tudták megőrizni a Naprendszer születésekor nagyobb távolságban elkülönült vízjeget. Amikor aztán a Naphoz közelednek, e jég (a többi fagyott gázzal együtt) távozik az égitest felszínéről, s ennek köszönhető a kóma és a csóva kialakulása. Régóta kérdés volt azonban, hogy a Naprendszer belsőbb régiójában, a Jupiternél közelebbi területen vajon fennmaradhatott-e a vízjég, ám a bizonyítékok meglehetősen gyengék voltak – egészen eddig.

„A Webb Read-üstökös megfigyelésének köszönhetően most bebizonyítottuk, hogy a fő kisbolygóövben is fennmaradhatott az ősi Naprendszer jege” – mondta Michael Kelly, a kutatás vezetője.

A JWST NIRCam fotója a Read-üstökösről

Forrás: NASA, ESA, CSA, Mike Kelley (UMD), Henry Hsieh (PSI), Alyssa Pagan (STScI)

Nagy meglepetés volt azonban a szén-dioxid hiánya – ez a gáz teszi ki az üstökösök illó anyagának 10 százalékát, és a Nap melege hatására könnyen kiszabadul. A kutatásból most az derült ki, hogy a Read-üstökösből hiányzik e vegyület. Lehet, hogy eredetileg benne volt, ám az évmilliárdok alatt elveszítette. A fagyott szén-dioxid könnyebben gázzá válik, mint a vízjég, így az is elképzelhető, hogy átszivárgott a vízjégen. Az is lehet azonban, hogy amikor keletkezett az üstökös, egy különösen meleg pontján volt az ősi Naprendszernek, ahol nem volt jelen a szén-dioxid, s emiatt eleve hiányzott belőle.

A következő feladat az lesz, hogy más, szintén a kisbolygóövben keringő üstökösöket is meg kell vizsgálni a JWST segítségével, s az eredményeket egymással is összehasonlítani. A kutatók álma azonban az lenne, hogy egy mintavételező küldetés is felkeresné ezt, vagy más kisbolygóövbéli üstököst és kézzel fogható módon is igazolnák a Webb-űrteleszkóp méréseinek eredményét, s még többet megtudnának az ebbe a kategóriába tartozó üstökösökről.