Trong bóng tối của không gian xung quanh Trái Đất, một nhóm các vật thể nhỏ băng lạnh đang hoành hành sau khi bị đẩy ra từ khu vực xa xôi của hệ Mặt Trời. Những vật thể bí ẩn này, không phải là thiên thạch cũng không phải là sao chổi, có thể là một cách mà nước đã kết thúc trên Trái Đất hàng tỷ năm trước.
Một nghiên cứu mới cho biết đến 60% vật thể gần Trái Đất là sao chổi tối, một vật thể lai gần như vô hình mà hoạt động như một sao chổi và một thiên thạch cùng một lúc. Những sao chổi tối này có thể đã từng thuộc về các cơ thể lớn hơn nằm trong dải thiên thạch chính, một khu vực của hệ Mặt Trời nằm giữa Sao Hỏa và Sao Mộc, trước khi bị đẩy ra và phân vùng thành các mảnh nhỏ hơn di chuyển gần Trái Đất. Các kết quả này đã được chấp nhận đăng tải trên tạp chí Icarus.
“Chúng tôi không biết liệu những sao chổi tối này có chuyển nước đến Trái Đất hay không. Chúng tôi không thể khẳng định điều đó. Nhưng chúng tôi có thể thấy rằng vẫn còn tranh cãi về cách thức chính xác mà nước của Trái Đất đã đến đây,” Aster Taylor, sinh viên sau đại học ngành thiên văn tại Đại học Michigan và tác giả chính của nghiên cứu mới, nói trong một tuyên bố.
Với 71% bề mặt của hành tinh chúng ta bị phủ bởi nước, chất lỏng then chốt cho sự sống trên Trái Đất. Như quan trọng như nước đối với Trái Đất, các nhà khoa học vẫn chưa chắc chắn nước đến từ đâu. Có nhiều lý thuyết về cách Trái Đất có được nước của mình; có lẽ hành tinh được sinh ra cùng nước, hoặc nước đã đến đây từ các hòn đá không gian như thiên thạch hoặc sao chổi.
Để xác định nguồn gốc của sao chổi tối, các nhà nghiên cứu đã tạo ra các mô hình để mô phỏng gia tốc không phải do trọng lực trên các vật thể khác nhau, theo dõi đường đi mà những vật thể này sẽ theo sau trong vòng 100.000 năm. Họ tìm thấy rằng dải thiên thạch chính là nguồn gốc có khả năng của các vật thể mà trải qua gia tốc không phải từ trọng lực, và đa số các vật thể kết thúc ở nơi sao chổi tối được tìm thấy ngày nay.
“Chúng tôi nghĩ rằng những vật thể này đến từ dải thiên thạch chính ở bên trong và/hoặc bên ngoài, và hàm ý của điều đó là đây là một cơ chế khác để đưa một số lượng băng vào bên trong hệ Mặt Trời,” Taylor nói.
Sao chổi tối 2003 RM, một trong những vật thể được xem xét trong nghiên cứu mới, theo một quỹ đạo hình elip gần Trái Đất, sau đó đi ra Jupiter và quay trở lại qua Trái Đất. Theo nghiên cứu, nó có thể đã bị đẩy vào phía trong từ quỹ đạo xa hơn xung quanh hành tinh khí khổng lồ.
Những sao chổi tối chỉ là mảnh vụn của các thiên thạch lớn hơn đã sống sót sau cú đẩy vũ trụ, nhưng chúng có thể vẫn chứa nước, gây ra việc quay của chúng tăng tốc. “Những mảnh này cũng sẽ có băng, vì vậy chúng sẽ quay nhanh hơn và nhanh hơn cho đến khi bị chia thành nhiều mảnh hơn…cách bạn có được những vật thể nhỏ quay nhanh đúng là bạn lấy một số đại vật và chia chúng thành nhiều mảnh,” Taylor nói.
Những kết quả mới chỉ là những điều nổi bật của vị trí của những sinh vật thiên hà bí ẩn này. Vẫn còn rất nhiều điều phải học hỏi, bao gồm cách sao chổi tối có thể đã đóng góp vào câu chuyện gốc của Trái Đất. “Có thể có nhiều nước hơn ở dải thiên thạch chính trên chúng ta đã nghĩ. Có thể có nhiều vật thể giống như vậy ở đó,” Taylor nói. “Đây có thể là một cách sống rất lớn của các dân số gần nhất. Chúng ta thực sự không biết, nhưng chúng ta có nhiều câu hỏi hơn vì những kết quả này.”
#SaoChổiTối #VậtThểXungQuanhTráiĐất #NguồnCủaNướcTráiĐất
In the darkness of space that surrounds Earth, a group of small, icy bodies are swarming after being expelled from the farther reaches of the solar system. The mysterious objects, which are not quite comets nor are they asteroids, could be one way that water ended up on Earth billions of years ago.
A new study suggests that up to 60% of near-Earth objects are dark comets, a nearly invisible hybrid object that behaves like a comet and an asteroid at the same time. These dark comets may have been a part of much larger bodies in the main asteroid belt, a region of the solar system that lies between Mars and Jupiter, before being expelled and broken-up into smaller fragments that now travel closer to Earth. The findings are available on the pre-print server arxiv and have been accepted for publication in the Icarus journal
“We don’t know if these dark comets delivered water to Earth. We can’t say that. But we can say that there is still debate over how exactly the Earth’s water got here,” Aster Taylor, astronomy graduate student at the University of Michigan, and lead author of the new study, said in a statement. “The work we’ve done has shown that this is another pathway to get ice from somewhere in the rest of the solar system to the Earth’s environment.”
Around 71% of our planet is covered in water, the key potion to life on Earth. As essential as water is to Earth, scientists are still not sure how it got here. There are different theories of how Earth got its water; maybe the planet was born with it, or water made its way here by way of traveling space rocks like asteroids or comets.
Asteroids are rocky bodies that orbit the Sun in the ring between Mars and Jupiter, they are close enough to the star for ice to turn into gas. Comets, on the other hand, are made of ice and dust. When they travel close to the Sun, their material starts to vaporize, forming a fuzzy tail known as a coma.
Somewhere in between are dark comets, small, barely visible objects that lack the tail of a comet, and yet their orbits aren’t dictated by the Sun’s gravity like asteroids. Instead, the seven dark comets examined by the researchers behind the new study displayed orbit acceleration that cannot be explained by the gravity of the Sun alone. Comets, however, do display this erratic behavior, speeding up in their orbits when they heat up and their ice sublimates.
“We think these objects came from the inner and/or outer main asteroid belt, and the implication of that is that this is another mechanism for getting some ice into the inner solar system,” Taylor said.
To determine the origin of dark comets, the researchers created models to simulate acceleration not related to gravity on different objects, tracing the path these objects would follow over a period of 100,000 years. They found that the main asteroid belt is the most likely source of objects that experience non-gravitational acceleration, and that most of the objects end up where dark comets are found today.
Dark comet 2003 RM, one of the objects examined in the new study, follows an elliptical orbit close to Earth, then out to Jupiter and back past Earth again. It was likely pushed inward from its farther orbit around the gas giant, according to the research.
The dark comets are mere fragments of larger asteroids that survived the cosmic shove, but they likely still contain ice, which causes their spin to accelerate. “These pieces will also have ice on them, so they will also spin out faster and faster until they break into more pieces…the way you get these small, fast rotating objects is you take a few bigger objects and break them into pieces,” Taylor said.
The new study barely scratches the volatile surface of these shadowy celestial beings. There’s still so much to be learned, including how dark comets may have contributed to the origin story of Earth. “There may be more ice in the inner main belt than we thought. There may be more objects like this out there,” Taylor said. “This could be a significant fraction of the nearest population. We don’t really know, but we have many more questions because of these findings.”
More: Beyond the Planets: The Quirky Underdogs of the Solar System
