90-річну таємницю зелених комет розгадали учені

Голови комет можуть бути зеленими, але ніколи в такий колір не забарвлюються їхні хвости. Астрономи, вчені та хіміки шукали розгадку цього явища майже століття, повідомляє видання EurekAlert.

Ще в 1930-х роках фізик Герхард Герцберг припустив, що це явище пов’язане з руйнуванням сонячного світла двоатомного вуглецю (також відомого як дикарбон або C2), хімічної речовини, утвореної при взаємодії сонячного світла та органічної речовини на голові комети, але оскільки дикарбон не є стабільним, цю теорію було важко перевірити.

Нове дослідження учених з Університету Нового Південного Уельсу (Австралія), нарешті знайшло спосіб перевірити цю хімічну реакцію в лабораторії — і таким чином підтвердило правильність цієї 90-річної теорії.

Ми довели механізм, за допомогою якого дикарбон розщеплюється під дією сонячних променів, — наголошують дослідники. — Це пояснює, чому зелена кома — нечіткий шар газу та пилу, що оточує ядро — зменшується, коли комета наближається до Сонця, а також чому хвіст комети не зелений.

Ключовий елемент цієї загадки — дикарбон — є одночасно високореактивним та відповідальним за надання багатьом кометам зеленого кольору. Він складається з двох атомів вуглецю, з'єднаних разом, і зустрічається лише у надзвичайно енергійних середовищах з низьким вмістом кисню, таких як зірки, комети та міжзоряне середовище.

Встановлено, що дикарбон не існує на кометах, поки вони не наблизяться до Сонця. Коли Сонце починає нагрівати комету, органічні речовини, що розташовані на крижаному ядрі, випаровуються та переміщуються у кому. Потім сонячне світло розщеплює великі органічні молекули, утворюючи дикарбон.

Дослідники в ході експериментів показали, що коли комета стає ще ближчою до Сонця, екстремальне ультрафіолетове випромінювання руйнує молекули дикарбону, які були нещодавно створені, у процесі, який називається «фотодисоціацією».

Цей процес руйнує дикарбон перш, ніж він встигає відійти від ядра, змушуючи зелену кому ставати яскравішою і зменшуватися — гарантуючи таким чином, що зелений відтінок ніколи не потрапить у хвіст.

Зазначається, що ця хімічна взаємодія вперше була вивчена на Землі.

Дикарбон утворюється в результаті розпаду більших органічних молекул, заморожених у ядрі комети, — типу молекул, які є складовими життя, — наголошують дослідники. — Зрозумівши час його життя та руйнування, ми можемо краще зрозуміти, скільки органічного матеріалу випаровується з комет. Такі відкриття одного дня можуть допомогти нам розгадати інші космічні таємниці.

Джерело: EurekAlert