Atklājumi.lv

Pētot Lībijas stiklu, atrod senas, virs Sahāras uzsprāgušas komētas kodola daļu

Gandrīz ikviens ir dzirdējis par Senās Ēģiptes 18. dinastijas faraona Tutanhamona kapa dārgumiem, kurus 1922.g., pēc 32 gadsimtu aizmirstības, dienas gaismā atkal izcēla angļu arheologs Hovards Kārters. Šo dārgumu vidū ir arī kāda labi saglabājusies sakta, kuras vidū redzams no dzeltena silīcija stikla darināts spārnots skarabejs - svētā, neredzamo radīšanas spēku simbolizējošā Ēģiptes mēslu vabole. Izrādās, šī vabole, jeb, pareizāk sakot, stikls, no kā tā izgatavota ir radies pirms 28,5 miljoniem gadu, kad Zemes atmosfērā virs mūsdienu Ēģiptes uzsprāgusi komēta. Sprādzienā atbrīvojās liela termālā enerģija, kas tuksneša smiltīs aptuveni 6000 km2 plašā apvidū izveidoja plānu stikla kārtiņu. Miljonu gadu laikā, smiltīm kustoties un pārvietojoties, tā sauktais Lībijas stikls ir erodējis, sadaloties nelielos dzelteni zaļganos gabalos, kurus Nīlas lejteces un Vidusjūras dienvidu piekrastes iedzīvotāji jau izsenis izmantojuši rīku un rotas lietu izgatavošanā. Pētot Lībijas stikla iegulas, zinātnieki nejauši uzgāja arī vienu nelielu, tumšas krāsas oli, kura sastāva analīzes ļāva izvirzīt hipotēzi, ka tas ir pirmais zināmais, kādas uz Zemes nonākušas komētas kodola fragments.

Zemes ģeoloģiskās vēstures laikā mūsu planētā ir ietriekušās vairākas komētas, stāsta žurnāla "Earth and Planetary Science Letters" 382. laidiena tīmekļa versijā publicētā pētījuma vadītājs, Vitvotersrendas universitātes (Dienvidāfrika) profesors Deivids Bloks, iespējams, arī 1908.g. Rietumsibīrijā nokritušais Tunguskas meteorīts patiesībā bija komēta, taču, atšķirībā no meteorītiem, kas ir asteroīdu paliekas, komētu cietā viela, izņemot mikroskopiskus putekļus, līdz šim uz Zemes nebija atrasta.

Komētas, kas kā debesu ķermeņi veidojušies vienlaicīgi ar asteroīdiem, no pēdējiem atšķiras ne tikai ar savu izstiepto orbītu, bet arī ķīmisko sastāvu.

Asteroīdi, atbilstoši mūsdienu zinātnieku uzskatiem, ir radušies iekšējā Saules sistēmā un galvenokārt nāk no tā sauktās asteroīdu joslas, kas atrodas starp Marsu un Jupiteru. Tos veido dažādas cietības un blīvuma pakāpju ieži un minerāli, primāri asteroīdiem iedaloties akmens un dzelzs pamattipos.

Savukārt, komētu kodols ir salīdzinoši irdens un pamatā sastāv no sasaluša, ar putekļiem un nelieliem iežu un metāla gabaliem sajaukta ūdens un gāzu ledus maisījuma, kas, šiem debesu ķermeņiem tuvojoties Saulei, izkūst, iztvaiko un veido tiem raksturīgo asti.

Komētas, domājams, vairāki miljardi, atrodas vai nu Koipera joslā, kura meklējama Saules sistēmas ārējā daļā aiz Plutona orbītas, jeb, vēl krietni tālākajā, jau starpzvaigžņu telpā esošajā Orta mākonī. Laiku pa laikam kādas no komētām, Saules sistēmai tuvu garām ejošu zvaigžņu un starpzvaigžņu gāzes mākoņu gravitācijas ietekmē, pamet savu rašanās vietu un, atkarībā no spēka vektoru izvietojuma, vai nu aizlido starpzvaigžņu telpā jeb tuvojas Saulei.

Pieejamā informācija par komētu sastāvu līdz šim iegūta galvenokārt spektroskopiski analizējot ar teleskopiem uzņemus attēlus, kā arī, laboratoriski izpētot ar dažiem kosmiskajiem aparātiem ievāktos, atsevišķu komētu izmesto vielu paraugus. Iegūtie dati liecina, ka komētu sastāvā ir gan Saules sistēmā radušās vielas, gan arī materiāls, kas nācis no citu tuvējo zvaigžņu protoplanetārajiem diskiem.

30 gramus smago melno oli, kas, kā tagad izrādījies, visdrīzāk ir daļa no komētas cietā kodola neiztvaikojušajām atliekām, Sahāras tuksnesī, netālu no Ēģiptes un Lībijas robežas 1996.g. decembrī atrada ēģiptiešu ģeologs Ali Barakats. Akmens ģeologu īpaši ieinteresēja, jo atradās vietā, kuras tuvumā nebija nevienas tam ārēji līdzīgas klints. Pētnieks, sākotnēji pieļaujot, ka tumšais minerāls varētu būt melnā dimanta paveids - karbonado - atradumu tālākai izpētei nosūtīja Vitvotersrendas universitātes speciālistam Marko Andreoli.

Dienvidāfrikas zinātnieki, vairāku gadu garumā pētot Barakata atrasto akmeni, konstatēja, ka, pamatā no amorfa, taču ļoti cieta oglekļa sastāvošais materiāls, ir kaut kas daudz retāks nekā melnais dimants - skābekļa un oglekļa procentuālās attiecības tajā nelīdzinājas nekam, uz Zemes zināmam. Paralēles varēja atrast tikai no Antarktīdas ledājiem izdalīto komētu putekļu un NASA zondes "Stardust" 2006.g. atvestajā, no komētas Wild 2 astes kosmosā iegūtajā materiālā. Turpinot pētījumus, noskaidrojās, ka akmenī tomēr ir dimanti, taču tie ir sīki, mikroskopiski, kādi Zemes apstākļos var rasties tikai dziļi pazemē, milzīga spiediena ietekmē. Zemes virskārtā dabīgos procesos šādu spiedienu var radīt tikai kosmiska objekta eksplozijas spēks.

Zinātnieki no presētā oglekļa oļa paņēma 1 gramu smagu paraugu, ko pakāpeniski sakarsēja līdz 1800 grādu temperatūrai pēc Celsija skalas, lai atbrīvotu tajā ieslēgtās gāzes un noteiktu to sastāvu. Izrādījās, ka Hipātija, kā viņi par godu pirmajai vēsturē zināmajai akadēmiski izglītotajai sievietei - matemātiķei, astronomei un filozofei, kuru 415.g. Aleksandrijā nogalināja kristiešu fanātiķi, nosauca akmeni, satur cēlgāzes neonu, kriptonu, ksenonu un argonu. Izmērot argona izotopu 40Ar/36Ar attiecības, izrādījās, ka tās variē no 40 līdz 298 vienībām, pēdējam skaitlim atbilstot Zemes atmosfērā esošajam daudzumam. Šī dažādība tika skaidrota, pieņemot, ka minerālā sajaucies gan ārpuszemes, gan mūsu planētas cilmes argona maisījums. Savukārt neona, kriptona un ksenona analīze atklāja, ka šo gāzu sastāvā ir presolārai starpzvaigžņu matērijai un nanodimantiem raksturīgi izotopi, kamēr hondrītiskajos, no Jupitera apkaimes nākušajos meteorītos visbiežāk sastopamais cēlgāžu komponents, Q, vispār netika atrasts. Tas pēc pētnieku domām liecina, ka Hipātija, kuras sastāvā šīs gāzes atradās, radusies tālāk kosmosā aiz Asteroīdu joslas.

"Pirmo reizi zinātnes vēsturē mēs varam tieši pētīt materiālu no ārējās Saules sistēmas un tas patiešām ir aizraujoši," saka viens no Andreoli komandas pētniekiem, profesors Jans Krāmers. Atklājums, viņš turpina, ir ne tikai devis pirmo nepārprotamo liecību par kādas komētas ietriekšanos Zemē, bet arī sniedz iespēju paplašināt mūsu zināšanas par Saules sistēmas veidošanos.

Avoti un literatūra:

Jan D. Kramers et al. 2013. Unique chemistry of a diamond-bearing pebble from the Libyan Desert Glass strewnfield, SW Egypt: Evidence for a shocked comet fragment. Earth and Planetary Science Letters, vol. 382, pp. 21–31; doi: 10.1016/j.epsl.2013.09.003

Vilks, Ilgonis. 1996. Astronomija vidusskolai. Rīga: Zvaigzne ABC.

Brīvpieejas materiāls. Pārpublicēt atļauts tikai ievērojot ŠOS NOTEIKUMUS.