Malowanie liczbami – to dobry opis tego, czym zajmują się naukowcy opracowujący wyniki misji Deep Impact od kolizji pocisku sondy z kometą 4 lipca 2005 roku. Do pracy ruszyły ekipy ekspertów opracowujących dane z sondy i impatora, z teleskopu kosmicznego i wielkich teleskopów naziemnych. Przedstawiamy wyniki pracy kilku z nich, które starały się odtworzyć między innymi skład komety i jej pochodzenie.

O doniesieniach ekipy opracowującej dane z sondy pisaliśmy już we Zaskakujące dane z sondy Deep Impact“>wcześniejszym artykule. Pora na przedstawienie wyników pracy innych zespołów, analizujące dane z teleskopów: kosmicznego Spitzera i naziemnego Kecka.

Co zobaczył Spitzer czyli z czego zbudowana jest kometa?

Gdy impaktor sondy Deep Impact uderzał w kometę, na Tempel 1 skierował swe oko również Kosmiczny Teleskop Spitzera. Podczas analizy tych danych również skupiono się na rozwikłaniu składu komety. Pierwsze wyniki ujawniły obecność krzemianów, których się spodziewano i obserwowano już na kometach, ale też niespodzianki takie jak glinę i węglany. Nie podejrzewano ich obecności, gdyż uważa się, że potrzebują one do powstania wody.

Jak glina i węglany powstały na zamarzniętych kometach?” – zastanawia się dr Carey Lisse – “Nie wiemy, ale może to oznaczać, że młody Układ Słoneczny był całkowicie przemieszany, tak że materia powstała blisko Słońca w obecności płynnej wody i zamarznięta materia z okolic Neptuna, mogły znaleźć się w jednym ciele“.

Inne związki, których do tej pory nie obserwowano na kometach to związki zawierające żelazo oraz węglowodory aromatyczne. Krzemiany (piaski) znaleziony przez Spitzera to kryształy mniejsze niż ziarenka piasku, jest wśród nich na przykład oliwin.

Znając skład komety, naukowcy teoretycy mogą wprowadzić te dane do modeli symulujących powstanie Układu Słonecznego i na tej podstawie wysnuć wnioski odnośnie powstawania planet układach planetarnych. “Teraz możemy przestać zgadywać, co jest w środku komety“.

Kometa Tempel 1 w zakresie podczerwieni sfotografowana przez teleskop Subaru po uderzeniu impaktora sondy Deep Impact. Czerwony kolor oznacza związki węgla pochodzące z powierzchni komety, zielony krzemiany z wnętrza. Świeży materiał rozpraszał się w przestrzeni kosmicznej przez kilka godzin.

Z Ziemi też obserwowano czyli gdzie powstała Tempel 1?

Naukowcy z obserwatoriów naziemnych próbują natomiast odtworzyć historię komety. Uważają oni, że kometa powstała w regionie, gdzie teraz znajduje się Uran i Neptun. Potwierdzałoby to teorię, że planety te walczyły o miejsce z kometami wysyłając niejedną z nich daleko w przestrzeń kosmiczną. Badania chmury gazu wyrzuconej z komety prowadzone były przez spektrografy podczerwieni teleskopu Keck, Subaru i Gemini.

Obserwując kometę przed, w trakcie i po uderzeniu, można oddzielić informacje pochodzące z powierzchni ciała od prawdziwie ciekawych informacji o samym wnętrzu komety. Naukowcy zwracają uwagę na znacznie podwyższoną zawartość etanu w chmurze po uderzeniu.

Jeden ze mniej prawdopodobnych proponowanych scenariuszy mówi, że kometa może być niejednorodna – zbudowana z wielu mini-komet lub “kometozymali”. Gaz obserwowany przed i po uderzeniu pochodziłby z innych kawałków komety i tym wytłumaczono by różnice w składzie gazu. Aby sprawdzić ten scenariusz potrzebne są wielokrotne uderzenia w różne obszary komety.

Drugi scenariusz dotyczy komety o budowie jednorodnej, dla której różnice w składzie tłumaczy się działaniem Słońca. Większa zawartość etanu wskazuje, że kometa powstała dalej od Słońca, a badając względna zawartość związku można określić gdzie. Nasza kometa mogłaby powstać w okolicy zajmowanej teraz przez Urana i Neptuna.

Tym samym scenariusz ten wspiera teorię mówiącą, że planety te powstały bliżej Słońca. Oddziaływanie z planetozymalami pozostałymi z dysku protoplanetarnego sprowadziłoby je na niestabilne orbity, oddalając się mogłyby nawet zamienić się miejscami. Swą wędrówką planety zaburzyły rozległy pas komet, wyrzucając je do obszaru dzisiaj zwanego Obłokiem Oorta, sferycznego obszaru w odległości 10 tysięcy jednostek astronomicznych, lub bliżej do Pasa Kuipera.

Jeżeli komety pochodzące z Pasa Kuipera i Obłoku Oorta mają zbliżony skład będzie to świadczyło o ich wspólnym pochodzeniu mimo różnego losu. Orbita Tempel 1 stawia ją pośród komet o eliptycznej orbicie, pochodzących z Pasa Kuipera. Ilość etanu zbliża do komet z Obłoku Oorta. Może więc stanowić przesłankę wspierającą teorię.

Do tej pory, na podstawie różnic w parametrach orbitalnych oraz składzie powierzchni uważano te dwie grupy komet mające odrębną genezę.

Do innych osiągnięć teleskopu Keck należy oszacowanie masy wyrzuconej materii na 1000 ton.

Autor

Anna Marszałek

Komentarze

  1. Przemek    

    Malowanie liczbami — Studiuję geografię i “na Ziemi” miałbym problem z odróżnieniem oliwinu od innego minerału (chociaż to może wynikać też ze stanu mojej wiedzy). To, że naukowcy potrafią to zrobić na podstawie obserwacji za pomocą teleskopu to naprawdę ogromny wyczyn.

  2. Valdi    

    Pani Aniu — Przykro mi to pisać, ale poziom pani tłumaczeń jest conajmniej niezadowalajacy. Co to są aromatyczne wodorowęglany ?? O aroamtycznych węglowodorach mogę coś powiedzieć ale o wodorowęglanach … Niejest to pierwszy pani artykuł w czasie czyatnia którego kiszki się przewracają. Proszę zaprzestać takiej szkodliwej działalności lub poprosić któregokolwiek kolegę o pomoc

    1. Michał M.    

      Niespodzianka od Redakcji

      > Przykro mi to pisać, ale poziom pani tłumaczeń jest conajmniej
      > niezadowalajacy. Co to są aromatyczne wodorowęglany ?? O
      > aroamtycznych węglowodorach mogę coś powiedzieć ale o wodorowęglanach

      Zapraszamy do współpracy. Miło jest nam wiedzieć, że wśród Czytelników są osoby, które odróżniają węglowodory od wodorowęglanów i kamień węgielny od węgla kamiennego. Serdecznie zapraszamy do współpracy, która może zaowocować wyższym poziomem naszego serwisu.

      Proszę pisać do Naczelnego.

    2. huk    

      To jaka jest w końcu różnica między tymi związkami? — Dzień dobry.

      To czym różnią się aromatyczne wodorowęglany (o ile istnieja), od aroamtycznych węglowodorów (właściwości/znaczenie)? I jakie są ich poprawne nazwy angielskie Panie Valdi?

  3. michmich    

    Miło krytykować, Panie Valdi, nieprawdaż? :))) — Cóż, niestety doświadczenie nauczyło mnie, że na godnych potępienia wychodzą Ci, którzy coś zrobili, wymyślili bądź przygotowali, a na najmądrzejszych Ci, którzy potem pastwią się nad materiałem wytykając triumfalnie błedy … no trudno, tak to już chyba jest na tym świecie … Owszem, wynajdywanie błędów i ich poprawa, to bardzo ważna sprawa, ale trzeba to robić konstruktywnie. Bo chodzi przecież o to, by dobrze przetłumaczyć tekst i robić to coraz lepiej, a nie o to, by zniechęcać do tego osoby, które się tego podjęły. Tym bardziej, że nie jest to portal komercyjny.
    Pozdrawiam, Michał

    1. majkelx    

      krytykowanie sprawia przyjemność — Niestety, krytykowanie i pouczanie sprawia nam (ludziom) przyjemność w przeciweństwie do pracy.
      Dla tego zawsze znajdzie się kilkudziesięciu mądrali na jedną osobę pożyteczną. Chociaż lepiej żeby żerowali np na forach gazety wytykając błędy ortograficzne, niż na forum astronomicznym 🙁

      Swoją drogą skoro badania dowodzą że pouczanie innych sprawia ludziom fizyczną przyjemność (http://kasss.com/portal/news.php?id 817) to można powiedzieć że Pan Valdi zrobił sobie dobrze kosztem Pani Ani i to pewnie wbrew jej woli.

      PS. Link do serwisu tematycznego przypadkowy – tylko taki wygooglałem.

    2. Valdi    

      Aromatyczne wodorowęglany — Aromatyczne mogą być węglowodory. Są to związki organiczne (klasa zwiazków organicznych) czyli zbudowane z węgla i wodoru. Przykładami mogą być benzen (C6H6), naftalen (C10H8), piren (C16H10); oraz wszystko co kryje sie pod ogólną nazwą węglowodory policykliczne. Wodorowęglany są klasą soli nieorganicznych. Skoro sole to powinne w swojej nazwie zawierać jakiś metal, ale niejest to konieczne jeśli mamy na myśli klasę związków a nie konkretnego przedstawiciela. Przykładem może być wodorowęglan sodu NaHCO3.

      Chciałem najmocniej przeprosić Panią Anię. Zbyt ostro napisałem posta, ale niemożna mylić związków organicznych i nieorganicznych. Takie “łączenie” wprowadza niepotrzebnie zamęt i nieporozumienia, zwłaszcza jeśli jest podawane w serwisie który chce mieć wysoki poziom.

      Skożystam z propozycji redakcji uczestnictwa w redagowaniu serwisu

      1. ©Rasz    

        Liryka, liryka, tkliwa-dynamika, plutonologia, i dal — Też żeś sobie znalazł powód, coby na Anię naskakiwać: wodorowęglany, czy węglowodory, aromatyczne, czy też nie… Wszystko to furda! Wiesz Ty, Valdi, czym dla astronomów jest tlen? Metalem! – ręce i piersi opadają…

        Jako że powyższe może zostać nie… Wrrróć! – inaczej: powyższe nie może zostać zrozumiane przez astronomów, więc trochę tłumaczenie rozwinę: astronomia jest, o czym świadczą najróżniejsze wykopaliska – bezsprzecznie nauką dość starą. Lecz chemia – jednak znacznie starszą. Kto nie wierzy, niech chwilę pomyśli: czy wcześniejsze jest ustalanie pory zasiewów, z dokładnością do jednego dnia, czy też może wyszukiwanie odpowiednich soli, aby wyprawić nimi skórę mamuta? Dla tych, którzy mają pewne trudności w odgadnięciu owej kolejności – mała podpowiedź: ludzie goli – nie uprawiali roli…

        Ale ważniejsze jest to, że tablica okresowa pierwiastków, została ułożona przez Mendelejewa znacznie przed tym, nim poznano pierwsze, jako-tako spójne teorie ewolucji gwiazd. Również przed ową teorią – ustalono zasadnicze cechy różnych pierwiastków, oraz różnych ich grup. Tudzież podzielono je, ze względu na cechy dominujące, na kilka rodzajów. I tak: są np. utleniacze, i reduktory. Są pierwiastki przejściowe, lub, dajmy na to – lantanowce, aktynowce, są gazy szlachetne, halogenowce, albo też kilka charakterystycznych triad: np. triady żelaza, lub palladu, czy platyny. Oraz są, co najważniejsze: metale i niemetale…
        Ważną cechą charakterystyczną metali jest to, że w reakcjach chemicznych są one, najczęściej: donorem elektronów (ich „dostarczycielem”). Podobną cechę posiada wodór, o którym zresztą wiemy, że gdyby go zestalić – to byłby pełną gębą metalem. Niestety, potrzebne do tego są temperatury rzędu 10^(-5) K (nazywane czasem żargonowo „Kelvinami ujemnymi”), oraz ciśnienie tysięcy atmosfer… Tym niemniej z tego powodu, choć nie jest on w zasadzie do tej grupy zaliczany – to w wielu wypadkach traktuje go się – jak metal. Bowiem ma to swoje uzasadnienie. Na koniec tego wyjaśnienia podkreślę wyraźnie: wszystko to było wiadomo zanim astronomowie mieli jakiekolwiek podstawy, by jako-tako zasadnie choćby nawet zgadywać ! – jak też mogą ewoluować gwiazdy. Bowiem nie wiedziano jeszcze nic – nawet i o tym, że może zachodzić jakakolwiek fuzja jądrowa…

        A jednak koledzy astronomowie, gdy już się dowiedzieli, że tak-i-siak, to uznali, że wszystkie pierwiastki cięższe niż hel – to metale. Uwaga! – w połowie XX wieku! Po czym oburzają się, gdy dajmy na to jakiś poeta napisze w wierszu – iż „świeci nam gwiazda Wenus…”. I spieszą z obszernymi wyjaśnieniami, że to, czy tamto, więc „nie gwiazda !. Rozczulające… Zwrócę może uwagę, iż poeta ma pełne prawo dobierać sobie słowa, jakie tylko mu się zamarzą! Natomiast jakoś nikt z krytyków nie uwzględnił tego, że „planeta” ma 3 sylaby, a potrzebne były raptem – dwie (no bo: cóż mogą astronoma obchodzić jakieś tam „sylaby”?! – wszak w teleskopie ich nie widać, prawda?). W poezji ważny jest przekaz emocjonalny, lecz w jej „formie” – przede wszystkim – rym, i rytm. A to, czy gwiazda, czy latarnia, czy też choćby dynia – a kogóż to obchodzi?! Grunt, że świeci !

        Albo straszą małe dzieci w szkole, wmawiając im, że „Ziemia krąży wokół Słońca, a w dodatku – jest kulista”. I potem dziecko nie może zasnąć, bo się boi, że… spadnie. No naprawdę, policja powinna się takimi zająć…

        Natomiast wracając do badań: każdy, kto śmie twierdzić, że jest naukowcem, ma psi obowiązek przestrzegać tego, co zostało wypracowane przez kompetentnych badaczy z innych dziedzin. A w związku z tym, użycie ściśle określonego, zajętego przez inną dziedzinę nauki słowa, jako terminu nie tylko niezgodnego, ale wręcz sprzecznego z jego znaczeniem – świadczy po prostu o głębokiej ignorancji. Bowiem wg astro-definicji metale => niemetale. A zaś ze względu na takąż, pożal się Boże – „klasyfikację” wodoru – mamy też niemetale => metale, czego zresztą można się było spodziewać. A Ty, Valdi, zawracasz tu sempiternę jakimiś wodoro-węglanami. Dajże spokój (nie jesteśmy u siebie)!

        BTW: na koniec dodam jeszcze, iż taki np. Pu jest (co nie ulega żadnych wątpliwości!) jest metalem, silnie promieniotwórczym, o masie atomowej 242 (najtrwalszego izotopu), w reakcjach chemicznych wykazuje następujące wartościowości: III, IV, V i VI. Okres połowicznego rozpadu zależy od izotopu (od sekund, do dziesiątek tysięcy lat). O Charonie – nic wam powiedzieć nie mogę… Chyba, że ktoś ma kawałek?

        1. Fallen    

          Nawiasem… — …rzecz biorąc pierwiastki niemetaliczne w chemii przy baaardzo dużym ciśnieniu zmieniają właściwości fizyczne i… stają sie metalami. Metaliczny wodór czy tlen chociażby… 🙂 Pozdrawiam

        2. ©Rasz    

          Kowalny tlen, oraz inne NieNieMetale? Falen pisze:
          > pierwiastki niemetaliczne w chemii przy baaardzo dużym
          > ciśnieniu zmieniają właściwości fizyczne i… stają sie metalami.

          – tylko niektóre, zaś tlen do tej gromadki nie należy. No, chyba, że zaszła jakaś rewolucja? Wszak od pewnego już czasu nie pracuję w swym zawodzie, więc nie śledzę na bieżąco doniesień, ale o czymś tak wywrotowym – na pewno bym usłyszał…

          Tak czy inaczej: liczę na wyjaśnienia, z ewentualnym wskazaniem źródeł!

        3. Fallen    

          O4 — Pierwoźródeł nie pamiętam. Znalazłem natomiast wzmianki o tetratlenie O4 i politlenie metalicznym:

          http://serwisy.gazeta.pl/nauka/1,34141,553299.html?as=2

          Jak coś znajdę jeszcze dam znać. Spróbuję odnaleźć to, skąd o tym zasłyszałem, a raczej przeczytałem, poniewaz wydaje mi się że to z gazety naukowej.

        4. ©Rasz    

          Nie NieNieMetal… — Zajrzałem we wskazany tekst, i trudno mi się oprzeć wrażeniu, iż stanowi on wyraz „zbioru pobożnych życzeń” zespołu badawczego. Może ów tetra-tlen uda się uczynić trwałym – a może nie uda. Jeśli nawet tak, to może będzie on nadprzewodnikiem – a może tylko kolejną, niespełnioną nadzieją. Wszystko to jest raczej kredą w kominie pisane

          Ale znacznie ważniejsze jest to, że używane tam określenie „ tlen metaliczny” – nie ma choćby cienia uzasadnienia! Bowiem nawet gdyby się okazało, że wykazywałby nadprzewodnictwo – to nie pozostaje to w żadnym związku z cechami metalu…

          Podstawową rzeczą, określającą to, że pewne substancje są metaliczne, jest wytwarzanie w nich pewnego specyficznego typu wiązania zdelokalizowanego, zwanego pasmem przewodnictwa. Wypełniające je elektrony – nie mogą zostać przypisane do żadnego konkretnego atomu, a jednak wypełniają rolę „spoiwa elektromagnetycznego” – czyli można mówić o tym, że „tworzą wiązania” między poszczególnymi atomami.

          Ponieważ elektrony mają masę o całe rzędy wielkości mniejszą, niż jądra atomowe, więc dla danej temperatury – ich ruchliwość jest też znacznie większa, to chyba zrozumiałe. A że wypełniają całkiem szczelnie wolne przestrzenie międzyatomowe – tedy mówi się o nich jako o „gazie elektronowym”. Odpowiedzialna za stałość formy, siatka krystaliczna jest złożona ze znacznie przecież cięższych jąder atomowych. Mówimy nawet że jest ona „zanurzona” w owym gazie, choć są to, oczywiście – pewne przenośnie.
          Obecność „gazu elektronowego” decyduje o wyjątkowych cechach metali: b. dobrej przewodności elektrycznej, ale też i… cieplnej! O specyficznym połysku, który nazywamy wręcz: metalicznym. Także – o sprężystości, lecz w jeszcze większym stopniu: kowalności.

          To, że tetra-tlen okaże się (być może!) nadprzewodnikiem – w żadnym stopniu nie zbliży go do „bycia metalem”… Znane od dawna, i całkiem liczne przewodniki niemetaliczne – wykorzystują po prostu inne mechanizmy transportu ładunku elektrycznego. Nie uważasz chyba, że metalem jest grafit? Co ciekawe taki diament – prądu już nie przewodzi. Natomiast fullereny – czyli węglowe nanorurki – i owszem, a nawet znaleziono wiele takich, które okazały się nadprzewodnikami wysokotemperaturowymi. Co w żadnej mierze nie czyni ich metalami.
          Znane od blisko dwudziestu lat nadprzewodniki typu BiScO (bizmut-skand-tlen. Wymawiaj: bisko), czy też YBaCuO (ibakuo) za które Miller i Bednorz (wym.: biidnorc !) otrzymali nagrodę Nobla – są materiałami ceramicznymi. Dlatego też w „normalnych” temperaturach – są b. dobrymi… izolatorami! Mogę Cię o tym zapewnić nie na podstawie żadnych tam tekstów z „wybiórczej” – lecz ręcząc obserwacją z całkiem pierwszej ręki. Sam tymi rencami – przebadałem około dwieście próbek. Zapewniam Cię, z ręką na sercu – ani jedna nie wykazywała typowych cech metalicznych…

          Reasumując: tlen nigdy i nigdzie, w żadnych warunkach – nie staje się żadnym tam „metalem”. Użycie takiego „zrównania” przez dziennikarzy – jest jedynie typowym, prasowym uproszczeniem.

        5. Fallen    

          Ano — Tetratlen oczywiście nie, jak to ująłeś, to taki nie niemetal;) Ale tlen spolimeryzowany? Masz pewność, iż ciasno upakowany, pod działaniem grawitacji planety olbrzyma, politlen nie będzie tworzył siatki krystalicznej z chmurą elektronów? A jak powstaje metaliczny wodór…?

        6. ©Rasz    

          BOINC – m.in. nowe wcielenie SETI@Home

          > Masz pewność, iż ciasno upakowany, pod działaniem
          > grawitacji planety olbrzyma, politlen nie będzie tworzył
          > siatki krystalicznej z chmurą elektronów?
          Może i tak być. Wszak oczywistym jest, iż tylko w matematyce mamy dowody pewne, i raz na zawsze – rozstrzygające (oczywiście wyjąwszy możliwość jakiegoś-tam błędu). Dowody na tak, czy też na nie… Natomiast wszelkie teorie fizyczne, czy chemiczne – mają jedynie walor „najlepszego obecnie znanego modelu”. Powinniśmy więc zawsze pamiętać, iż nauka nie powiedziała jeszcze ostatniego słowa, i – miejmy nadzieję – nie uczyni tego nigdy.

          > A jak powstaje metaliczny wodór…?
          Przysiąc nie mogę, ale coś mi tak chodzi po głowie, że jak dotąd – też: „powstaje” on tylko i wyłącznie w pracowniach… teoretyków. Jednakże, z tego co wiem, to jest na to certyfikat powszechnego uznania, słuszności, i politycznej poprawności… 😉 a tylko – drobiazg: ciśnienia, w eksperymentach – wciąż osiągamy zbyt niskie, niestety.
          Jednak nawet „całkowicie przekonywująca teoria” – dopóki nie zostanie wsparta licznymi faktami doświadczalnymi – pozostaje tylko… teorią. Chociaż, dla odmiany, któryś z rówieśników Hawkinga (a może Guth?) mawiał podobno: nie uwierzę w żaden eksperyment, dopóki nie potwierdzi go – teoria

          Z innej nieco beczki: prawdą jest, iż chemia kwantowa poczyniła obecnie już takie postępy, iż za pomocą komputerów można przewidzieć, z całkiem dużą dokładnością – jakież to właściwości chemiczne (a i nieco fizycznych) będzie miał związek, będący dopiero na deskach projektantów. Jednakże na pewno nie odbierze to chleba chemikom-analitykom, a nawet – wręcz przeciwnie! Bowiem symulacja – symulacją, lecz nie ma to jak eksperyment. Tym niemniej modelowanie cyfrowe stworzyło w tym zakresie całkiem nową jakość, szczególnie w dziedzinie projektowania nowych leków.
          Jeśli ktoś zetknął się z projektem SETI, to może też zainteresuje go BOINC, który jest wspólną platformą programową, dla wielu zadań przetwarzania rozproszonego – w tym badań fal grawitacyjnych, leków przyszłości, wdrażania nowych modeli prognozowania pogody etc. etc Obecnie również i SETI przeszło na ową platformę: http://republika.pl/boincatpoland/index.html

          Chciałem się też w to włączyć, ale różne zawiłości z tym związane, oraz pechowy wybór pierwszego projektu Einstein (wymaga przesyłu b. dużych plików danych!) – póki co skutecznie mnie do tego zniechęciły. Jako modemowiec – nie jestem zbyt wyrozumiały dla piętrzących się przeszkód…

Komentarze są zablokowane.