ในบรรดาหอสังเกตการณ์หลายแห่งที่จับภาพดาวหางดวงนี้ ซึ่งปรากฏขึ้นใกล้กับดาวกระบวยใหญ่ คือหอดูดาวสตราโตสเฟียร์สำหรับดาราศาสตร์อินฟราเรด (SOFIA) ซึ่งเป็นกล้องโทรทรรศน์ของนาซ่าบนเครื่องบิน ด้วยการใช้เครื่องมืออินฟราเรดอันเป็นเอกลักษณ์ SOFIA สามารถเลือกลายนิ้วมือที่คุ้นเคยภายในแสงฝุ่นของหางของดาวหาง นั่นคือคาร์บอน

ตอนนี้ผู้เยี่ยมชมระบบสุริยะชั้นในของเราเพียงครั้งเดียวกำลังช่วยอธิบายเพิ่มเติมเกี่ยวกับต้นกำเนิดของเรา เนื่องจากเห็นได้ชัดว่าดาวหางอย่าง Catalina อาจเป็นแหล่งคาร์บอนที่สำคัญบนดาวเคราะห์เช่นโลกและดาวอังคารในช่วงเริ่มต้นของระบบสุริยะ

ผลลัพธ์ใหม่จาก SOFIA ซึ่งเป็นโครงการร่วมของ NASA และ German Aerospace Center ได้รับการตีพิมพ์ในวารสาร Planetary Science Journal

"คาร์บอนเป็นกุญแจสำคัญในการเรียนรู้เกี่ยวกับต้นกำเนิดของชีวิต" ผู้เขียนนำของหนังสือพิมพ์ Charles "Chick" Woodward นักดาราศาสตร์ฟิสิกส์และศาสตราจารย์แห่งมหาวิทยาลัย Minnesota Twin Cities Minnesota Institute of Astrophysics กล่าว "เรายังไม่แน่ใจว่าโลกจะดักจับคาร์บอนได้เพียงพอในระหว่างการก่อตัวของมันหรือไม่ ดังนั้นดาวหางที่อุดมด้วยคาร์บอนจึงอาจเป็นแหล่งสำคัญที่ส่งองค์ประกอบสำคัญนี้ซึ่งนำไปสู่ชีวิตดังที่เราทราบ"

แช่แข็งในเวลา

กำเนิดจากเมฆออร์ตที่ส่วนปลายสุดของระบบสุริยะของเรา ดาวหางคาตาลินาและดาวอื่นๆ ในกลุ่มนี้มีวงโคจรที่ยาวมากจนพวกมันมาถึงหน้าประตูสวรรค์ของเราโดยแทบไม่มีการเปลี่ยนแปลง สิ่งนี้ทำให้พวกเขาถูกแช่แข็งอย่างมีประสิทธิภาพในเวลาโดยให้โอกาสแก่นักวิจัยในการเรียนรู้เกี่ยวกับระบบสุริยะยุคแรกที่พวกเขามา

การสังเกตการณ์ด้วยอินฟราเรดของ SOFIA สามารถจับองค์ประกอบของฝุ่นและก๊าซในขณะที่มันระเหยออกจากดาวหางจนเกิดเป็นหางของมัน การสังเกตพบว่าดาวหางคาตาลินาอุดมไปด้วยคาร์บอน บ่งบอกว่ามันก่อตัวขึ้นในบริเวณด้านนอกของระบบสุริยะยุคแรกเริ่ม ซึ่งมีแหล่งกักเก็บคาร์บอนที่อาจมีความสำคัญต่อการดำรงชีวิตในการเพาะพันธุ์

ในขณะที่คาร์บอนเป็นองค์ประกอบสำคัญของชีวิต โลกในยุคแรกเริ่มและดาวเคราะห์ภาคพื้นดินอื่นๆ ของระบบสุริยะชั้นในนั้นร้อนจัดในระหว่างการก่อตัวจนองค์ประกอบอย่างเช่น คาร์บอนสูญเสียหรือหมดไป ในขณะที่ก๊าซยักษ์ที่เย็นกว่าเช่นดาวพฤหัสบดีและดาวเนปจูนสามารถรองรับคาร์บอนในระบบสุริยะชั้นนอก ขนาดจัมโบ้ของดาวพฤหัสบดีอาจปิดกั้นแรงโน้มถ่วงไม่ให้คาร์บอนผสมกลับเข้าสู่ระบบสุริยะชั้นใน

การผสมเบื้องต้น

ดังนั้นดาวเคราะห์หินชั้นในวิวัฒนาการไปสู่โลกที่อุดมด้วยคาร์บอนอย่างที่เป็นอยู่ในปัจจุบันได้อย่างไร?

นักวิจัยคิดว่าการเปลี่ยนแปลงเล็กน้อยในวงโคจรของดาวพฤหัสบดีทำให้สารตั้งต้นของดาวหางขนาดเล็กต้นๆ ผสมคาร์บอนจากบริเวณด้านนอกเข้าสู่บริเวณด้านใน ซึ่งรวมเข้ากับดาวเคราะห์อย่างโลกและดาวอังคาร

องค์ประกอบที่อุดมด้วยคาร์บอนของดาวหางคาตาลินาช่วยอธิบายว่าดาวเคราะห์ที่ก่อตัวขึ้นในบริเวณที่ร้อนและขาดแคลนคาร์บอนของระบบสุริยะยุคแรกนั้นพัฒนาเป็นดาวเคราะห์ที่มีองค์ประกอบช่วยชีวิตได้อย่างไร

“โลกภาคพื้นดินทั้งหมดได้รับผลกระทบจากดาวหางและวัตถุขนาดเล็กอื่นๆ ซึ่งมีคาร์บอนและองค์ประกอบอื่นๆ” วู้ดเวิร์ดกล่าว "เรากำลังเข้าใกล้ความเข้าใจมากขึ้นว่าผลกระทบเหล่านี้ต่อดาวเคราะห์ยุคแรก ๆ อาจเป็นตัวเร่งปฏิกิริยาชีวิตได้อย่างไร"

จำเป็นต้องมีการสังเกตดาวหางใหม่เพิ่มเติมเพื่อเรียนรู้ว่ามีดาวหางที่อุดมด้วยคาร์บอนอื่นๆ อีกจำนวนมากในเมฆออร์ตหรือไม่ ซึ่งจะสนับสนุนเพิ่มเติมว่าดาวหางส่งคาร์บอนและองค์ประกอบที่ช่วยชีวิตอื่นๆ ไปยังดาวเคราะห์ภาคพื้นดิน ในฐานะหอสังเกตการณ์ทางอากาศที่ใหญ่ที่สุดในโลก การเคลื่อนตัวของ SOFIA ช่วยให้สามารถสังเกตดาวหางที่เพิ่งค้นพบใหม่ได้อย่างรวดเร็วขณะที่มันเคลื่อนผ่านระบบสุริยะ