Begin 2016, een ijzige bezoeker van de rand van ons zonnestelsel raasde langs de aarde. Het werd kort zichtbaar voor sterrenkijkers als komeet Catalina voordat het langs de zon schoot om voor altijd uit het zonnestelsel te verdwijnen.

Van de vele observatoria die deze komeet hebben gezien, die verscheen in de buurt van de Grote Beer, was het Stratospheric Observatory for Infrared Astronomy (SOFIA), NASA's telescoop in een vliegtuig. Met behulp van een van zijn unieke infraroodinstrumenten, SOFIA was in staat om een ​​bekende vingerafdruk te onderscheiden in de stoffige gloed van de staart van de komeet:koolstof.

Nu helpt deze eenmalige bezoeker van ons innerlijke zonnestelsel ons meer over onze eigen oorsprong te verklaren, aangezien het duidelijk wordt dat kometen zoals Catalina een essentiële koolstofbron op planeten als de aarde en Mars kunnen zijn geweest tijdens de vroege vorming van het zonnestelsel.

Nieuwe resultaten van SOFIA, een gezamenlijk project van NASA en het Duitse Lucht- en Ruimtevaartcentrum, werden gepubliceerd in het Planetary Science Journal.

"Koolstof is de sleutel tot het leren over de oorsprong van het leven, " zei de hoofdauteur van de krant, Charles "Chick" Woodward, een astrofysicus en professor aan de University of Minnesota Twin Cities Minnesota Institute of Astrophysics. "We weten nog steeds niet zeker of de aarde tijdens haar vorming voldoende koolstof heeft kunnen vasthouden, dus koolstofrijke kometen hadden een belangrijke bron kunnen zijn voor het leveren van dit essentiële element dat leidde tot het leven zoals wij dat kennen."

Bevroren in de tijd

Afkomstig uit de Oortwolk in de verste uithoeken van ons zonnestelsel, Komeet Catalina en anderen in zijn soort hebben zulke lange banen dat ze relatief ongewijzigd op onze hemeldrempel aankomen. Hierdoor worden ze effectief bevroren in de tijd, biedt onderzoekers zeldzame kansen om meer te weten te komen over het vroege zonnestelsel waar ze vandaan komen.

SOFIA's infraroodwaarnemingen waren in staat om de samenstelling van het stof en gas vast te leggen terwijl het van de komeet verdampte, zijn staart vormen. De waarnemingen toonden aan dat komeet Catalina koolstofrijk is, wat suggereert dat het gevormd is in de buitenste regionen van het oorspronkelijke zonnestelsel, die een koolstofreservoir bevatte dat belangrijk had kunnen zijn voor het zaaien van leven.

Hoewel koolstof een belangrijk ingrediënt van het leven is, de vroege aarde en andere terrestrische planeten van het binnenste zonnestelsel waren zo heet tijdens hun vorming dat elementen zoals koolstof verloren gingen of uitgeput raakten. Terwijl de koelere gasreuzen zoals Jupiter en Neptunus koolstof in het buitenste zonnestelsel zouden kunnen ondersteunen, De jumbo-afmetingen van Jupiter kunnen door de zwaartekracht ervoor gezorgd hebben dat koolstof niet terug kan mengen in het binnenste zonnestelsel.

Primordiaal mengen

Dus hoe evolueerden de binnenste rotsachtige planeten naar de koolstofrijke werelden die ze nu zijn?

Onderzoekers denken dat een kleine verandering in de baan van Jupiter kleine, vroege voorlopers van kometen om koolstof uit de buitenste regionen in de binnenste regionen te mengen, waar het werd opgenomen in planeten zoals de aarde en Mars.

De koolstofrijke samenstelling van komeet Catalina helpt verklaren hoe planeten die in de hete, koolstofarme gebieden van het vroege zonnestelsel evolueerden tot planeten met het levensondersteunende element.

"Alle aardse werelden zijn onderhevig aan inslagen van kometen en andere kleine lichamen, die koolstof en andere elementen bevatten, Woodward zei. "We beginnen steeds beter te begrijpen hoe deze inslagen op vroege planeten het leven mogelijk hebben gekatalyseerd."

Waarnemingen van extra nieuwe kometen zijn nodig om te leren of er veel andere koolstofrijke kometen in de Oortwolk zijn, wat verder zou ondersteunen dat kometen koolstof en andere levensondersteunende elementen aan de terrestrische planeten afleverden. Als 's werelds grootste observatorium in de lucht, SOFIA's mobility allows it to quickly observe newly discovered comets as they make a pass through the solar system.