Copyright © Björn J. R. Davidsson 2008. Kopiering av innehållet på denna sida, helt eller
delvis, utan medgivande från författaren är förbjudet i enlighet med upphovsrättlagen (SFS 1960:729). Förbudet
gäller alla former av kopiering genom tryckning, fotokopiering, kopiering på magnetiskt eller elektroniskt
medium et cetera.
Tillbaka till huvudsidan
This page in English
Kometer - reliker från solsystemets födelse
Då och då visar sig en ljusstark komet på himlen. Den utvecklar
ett dimmigt huvud och en lång svans medan den sakta driver igenom
stjärnbilderna. En sådan syn har alltid fascinerat mänskligheten och
givit upphov till historier, myter och vidskepelse. Det har också
inspirerat forskare att undersöka kometernas natur och det har visat
sig att de inte bara är vackra att se på utan att de också är extremt
intressanta objekt!
Till exempel är kometer de äldsta och minst förändrade kropparna som
kretsar kring solen och de utgör därför en unik källa till kunskap om
vårt solsystems födelse och tidiga utveckling. Vi vet att kometer bombarderade
det unga jordklotet och att en stor del av det vatten vi dricker dagligen
en gång var en del av kometkärnor som kretsade kring solen utanför Neptunus
bana. Vi vet att kometer är rika på organiska ämnen av vilka en del kan
ha varit inblandade när livet bildades på jorden. Vi vet också att kometer
slår ned på jorden och i princip skulle kunna utplåna den mänskliga
civilisationen i ett stort nedslag.
Nedan finner du en del intressant information om kometer, som börjar med
kometkärnans fysiska och kemiska egenskaper. Därefter beskrivs kometernas
banor och hur kometer transporteras till dessa banor från deras urgamla
födelseplatser. Därefter beskrivs den aktiva kometens karaktäristika, dvs
komans och svansens egenskaper. Slutligen beskrivs skälen till att kometer
är intressanta ur vetenskaplig synvinkel.
Kärnan hos komet 9P/Tempel 1 fotograferad av Deep Impact. Upphovsrätt: Univ. of Maryland, JPL-Caltech, NASA.
Kometkärnan
Det imponerande huvudet och svansen hos en komet härrör från en liten
fast kropp som kallas "kometkärnan". En typisk kometkärna är mindre än
10 kilometer i diameter och är mörkare än grillkol, eftersom endast 2-4%
av det inkommande solljuset reflekteras. Kometkärnan har en mycket irreguljär
form och uppvisar en rikedom av ytdetaljer, som omväxlande mycket kuperade eller
mycket jämna ytor, dalgångar, bergsryggar, kullar och kratrar. Kometkärnan är
mycket porös, vilket betyder att en stor bråkdel av dess volym (60% eller mer)
bara är tomrum. Detta gör kometer mycket sköra, och man har faktiskt observerat
dussintals kometer som splittrats och ibland helt pulvriserats. Den höga porositeten
och låga materialstyrkan är en konsekvens av det faktum att kometkärnor består
av svagt sammanhållna korn, som typiskt är ungefär en mikrometer i storlek
(dvs en tusendels millimeter).
Kornen består i huvudsak av fyra olika sorters material. Ungefär en tredjedel av
massan är i form av silikater och sulfider, en annan tredjedel består av organiska
ämnen, medan resten utgörs av flyktiga ämnen. Resten av denna sektion ägnas åt att
beskriva dessa substanser mer ingående.
Silikater är en stor familj av ämnen som är rika på kisel, syre och diverse metaller,
och är det material som klippor och stenar består av. Ungefär hälften av kometers
silikater utgörs av olivin, som består av två metallatomer, en kiselatom och
fyra syreatomer. Om de två metallatomerna är magnesium får vi en olivin som kallas
forsterit. Om de två metallatomerna istället utgörs av järn får vi en annan olivin
som kallas fayalit. Kometer tycks vara rika på forsterit men innehåller en mindre
mängd fayalit. Den andra hälften av kometsilikaterna utgörs av pyroxen, som består
av en metallatom, en kiselatom och tre syreatomer. Om metallatomen är magnesium får
vi en pyroxen som kallas enstatit, men om metallen är i form av järn får vi
ferrosilit. Kometer tycks vara rikare på enstatit än ferrosilit, så kometsilikater
är därför i allmänhet magnesiumrika. Olivin och pyroxen återfinns även på jorden,
och faktum är att dessa mineraler dominerar materialet som påträffas i jordens
övre mantel.
Sulfider är kemiska föreningar som består av svavel blandat med järn och nickel.
Troilit är den enklaste medlemmen bland sulfiderna. Den består av en järnatom och
en svavelatom och är mycket vanlig i kometer. Den mest komplexa sulfiden som hittills
hittats i kometmaterial är pentlandit som innehåller åtta svavelatomer och totalt
nio metallatomer i form av järn och nickel.
Vi går nu över till de organiska ämnena, som alla har en sak gemensamt - de baseras
alla på kolatomens kemi. Faktum är att kol är det allra viktigaste grundämnet i
periodiska systemet eftersom det binder sig mycket effektivt till andra atomer, vilket
gör att kol kan forma otaliga varianter av molekyler. Det är denna diversitet som gör
just de organiska molekylerna bäst lämpade som livets byggstenar. Den levande organismen
behöver en stor "verktygslåda" av molekyler för att lösa alla upptänkliga uppgifter,
och endast familjen av organiska ämnen är tillräckligt stor för att kunna erbjuda
vad som krävs.
En särskild grupp organiska ämnen är särskilt vanlig i kometer, nämligen polycykliska
aromatiska kolväten, eller PAH (efter engelskans Polycyclic Aromatic Hydrocarbons). Den
enklaste PAH, bensen, består av sex kolatomer som bildar en ring till vilka sex
väteatomer är kopplade. Genom att sätta samman sådana ringar kan man bilda andra PAH,
till exempel naftalen (två ringar), fenantren (tre ringar), och pyren (fyra ringar). Alla
dessa PAH har påträffats i kometmaterial. På jorden bildas PAH vid ofullständing
förbränning av kolrikt material, till exempel när trä brinner. Faktum är att naftalen
utvinns från träkol (detta ämne råkar vara den aktiva substansen i malkulor). Andra
miljöer där PAH bildas är i brinnande cigaretter, bilavgaser, och i stekpannan! Kometer
inehåller också andra former av organiska ämnen, av vilka den mest spännande
upptäckten hittills utgörs av glycin - den enklaste aminosyran. Levande organismer
använder aminosyror för att tillverka proteiner, dvs makromolekyler som utför olika
sorters uppgifter i cellen. Att finna sådana prebiotiska molekyler i den interplanetära
rymden är extremt intressant!
Det är dock den stora mängden flyktiga ämnen som gör kometer speciella. Flyktiga ämnen
är i grund och botten substanser som är flytande eller i gasform vid rumstemperatur men
som är i fast form vid de låga temperaturer som råder i interplanetära rymden, dvs de
har frusit till is. Vatten är det vanligaste flyktiga ämnet i en komet, medan kolmonoxid
och koldioxid kommer in på andra och tredje plats. Metanol, vätesulfid, formaldehyd, metan,
ammoniak, och vätecyanid förekommer med koncentrationer relativt vatten runt en procent. Metanol
(träsprit) är den enklaste alkoholen, medan det är vätesulfid som ger ruttna ägg deras
obehagliga lukt. Formaldehyd används som desinfektionsämne och förekommer även vid industriell
tillverkning av plast, medan metan på jorden bildas vid förruttnelse, dvs när bakterier bryter
ned organiskt material. Ammoniak ger fönsterputs dess starka och irriterande lukt, medan
vätecyanid är ett mycket giftigt ämne. Om vi förde ett stycke kometmaterial till jorden
skulle det helt säkert ha en vedervärdig lukt!
Jupiter, här avbildad genom rymdteleskopet Hubble, har en stor inverkan på
många kometers banor. Upphovsrätt: NASA, STScI.
Kometbanorna
Objekt som är gravitationellt bundna till solen rör sig i banor med samma
form som den geometriska figur som kallas ellips. Graden av avplattning hos
ellipsen, eller excentriciteten, är mycket liten för planeterna (deras banor
är nästan cirkulära), men är i allmänhet stor för kometerna. Det gör att avståndet
mellan solen och kometen kan variera dramatiskt under en omloppstid, vilket
inte är fallet för planeterna. Den punkt i banan där kometen är som närmast solen
kallas för perihelium, medan den från solen mest avlägsna punkten kallas aphelium.
Planeternas banor sammanfaller mer eller mindre med ett plan som kallas ekliptikan.
Kometbanorna kan dock luta betydligt med avseende på ekliptikan - man säger att
de har hög inklination.
Kometer kan grupperas i olika familjer baserat på egenskaperna hos deras banor.
Jupiter-familj kometerna har i regel omloppstider som är kortare än 20 år och de
rör sig i banor som ligger nära ekliptikan. De har fått sitt namn på grund av
att deras aphelavstånd ligger ungefär lika långt från solen som Jupiter, och
denna massiva planet ändrar ibland banorna hos dessa kometer som helt befinner
sig under Jupiters gravitationella kontroll.
Vi har också Halley-typ kometer som skiljer sig från Jupiter-familj kometerna genom
att ha längre omloppstider (upp till 200 år) och generellt sett högre inklination.
Komet Halley själv har så hög inklination att banan har "slagit runt" så att kometen
rör sig medurs kring solen (sett från en punkt högt ovanför jordens nordpol), medan
alla planeter, asteroider och de flesta kometer rör sig moturs.
Slutligen har vi de långperiodiska kometerna med omloppstider som kan mätas i
tusentals år. Det finns även icke-periodiska kometer som inte längre är
gravitationellt bundna till solen och som rör sig längs banor som har
samma form som den matematiska figur som kallas parabel. Sådana objekt besöker i
regel solsystemets inre delar vid ett enda tillfälle, för att aldrig mer komma tillbaka.
Hur kommer det sig då att vi har så många olika typer av kometbanor? Varför tillhör
vissa kometer Jupiter-familjen, medan andra är av Halley-typ eller är icke-periodiska?
För att förstå det måste vi studera den plats där de flesta kometer en gång bildades,
Edgeworth-Kuipers bälte, och hur kometerna har förflyttats från detta bälte till
deras nuvarande banor.
Edgeworth-Kuipers bälte är en population av isrika kroppar som befinner sig
utanför Neptunus bana. Den största kända medlemmen heter Eris. Den näst största,
som var den första som upptäcktes, är Pluto. Både Eris och Pluto är dvärgplaneter,
en beteckning som introducerades 2006 för att skilja mellan solsystemets
största kroppar (planeterna), de minsta kropparna (asteroider, kometer och meteoroider),
och mellanstora kroppar (dvs dvärgplaneterna).
För närvarande känner man till fler än 1000 Edgeworth-Kuiper objekt, som alla upptäckts
efter 1992 förutom Pluto som man hittade 1930. Edgeworth-Kuiper bältet består av två
olika delar. Den "kalla skivan" (fritt från engelskans "cold disk") innehåller objekt
som aldrig har fått sina banor störda av Neptunus gravitation. De rör sig i regel längs
cirkulära banor nära ekliptikan, på de platser där de föddes genom att kondensera ut
från solnebulosan. Den kalla skivans inre gräns ligger vid 3:2 resonansen med Neptunus,
vilket innebär att dessa objekt rör sig två varv kring solen på samma tid som Neptunus
gör tre omlopp. Detta motsvaras av ett avstånd av 39 AE från solen (en AE, eller Astronomisk
Enhet, är medelavståndet mellan solen och jorden och motsvarar 150 miljoner kilometer).
Den kalla skivans yttre gräns ligger vid 2:1 resonansen med Neptunus, vilket innebär att dessa
objekt går ett varv runt solen på samma tid som Neptunus gör två omlopp, vilket
motsvarar ungefär 48 AE.
Den andra delen av Edgeworth-Kuipers bälte kallas "utspridda skivan" (fritt efter engelskans
"scattered disk") och utgörs av objekt som fått sina ursprungliga banor kraftigt förändrade
av Neptunus. De kännetecknas av stora excentriciteter och hög inklination vid jämförelse
med objekten i kalla skivan. Perihelavstånden faller i regel mellan 30-39 AE, dvs mellan
Neptunusbanan och den kalla skivans inre gräns. Man tror i dag att både Jupiter-familj kometer
och Halley-typ kometer ursprungligen kommer från den utspridda skivan, men att de har
tagit vitt skilda vägar för att nå sina nuvarande banor.
Man tror att Jupiter-familj kometer långsamt dras in från Edgworth-Kuipers bälte av
gasjättarna. I normalfallet börjar Neptunus förändra banan hos ett objekt i utspridda
skivan på ett sådant sätt att det börjar känna av Uranus gravitationskraft i de inre
delarna av banan. Därefter modifierar Uranus banan ytterligare och skickar objektet
vidare mot Saturnus. Slutligen skickar Saturnus objektet vidare till Jupiter, som sedan
skapar den typiska banan för en Jupiter-familj komet. Detta är en mycket långsam process
som tar miljontals år att fullborda. Faktum är att vi faktiskt kan observera objekt
som befinner sig i övergång mellan den utspridda skivan och Jupiter-familj populationen.
De kallas för Kentaurer och kretsar i regel kring solen längs banor som ligger mellan Saturnus
och Neptunus. Vissa Kentaurer uppvisar till och med kometliknande aktivitet trots att de
är så långt ifrån solen, som 95P/Chiron och 29P/Schwassmann-Wachmann 1. Båda dessa objekt
är ovanligt stora jämfört med typiska kometer (Chiron har en diameter på ca 200 kilometer),
vilket är skälet till att de över huvud taget är synliga över dessa stora avstånd. Med tiden,
då de kommer närmare solen och aktiviteten ökar, kommer sådana stora Kentaurer att utvecklas
till monstruöst stora kometer som kommer att bjuda på en spektakulär show!
Halley-typ kometerna följer en helt annan banutveckling. I regel börjar Neptunus förändra
banan hos ett objekt i utspridda skivan på ett sådant sätt att perihelavståndet fortsätter
att ligga runt 30-39 AE från solen, medan aphelavståndet ökar dramatiskt genom att banan
får en mycket stor excentricitet. Till slut kan sådana objekt befinna sig 10000 AE från
solen vid aphelium! På så stora avstånd är solens gravitationskraft mycket svag och
s.k. galaktiska tidvattenkrafter börjar bli jämförbara i storlek. De galaktiska tidvattenkrafterna
är i grund och botten den samlade gravitationella attraktionskraften från de stjärnor och
molekylmoln som ligger spridda i skivan hos vår galax, Vintergatan. De galaktiska tidvattenkrafterna
kan förändra både inklinationen på banan såväl som minska dess perihelavstånd. Det betyder att
nästa gång som objektet återvänder till de inre delarna av solsystemet kanske det inte hejdar
sig utanför Neptunus, utan fortsätter in där det kan korsa Jupiters eller Saturnus banor. Om
detta sker kan dessa jätteplaneter ändra banan ytterligare genom att föra aphelpunkten tillbaka
till planetregionen, medan perihelavståndet inte förändras nämnvärt. På detta sätt har
ytterligare en Halley-typ komet bildats.
Hur förhåller det sig då med de lång- och icke-periodiska kometerna? De kommer från en
annan reservoar av isrika objekt - Oorts moln. Oorts moln i sig har bildats genom
processor som liknar de som bildar Halley-typ kometer, dvs aphelavståndet hos objekt
som ursprungligen kretsade kring solen i närheten av gasjättarna, har ökat kraftigt,
till 50000 AE eller mer. I dessa fall har dock de galaktiska tidvattenkrafterna därefter
ökat perihelavståndet och därmed bildat objekt som ständigt befinner sig på stort
avstånd från solen. Kometerna i Oorts moln är på gränsen till att helt lämna
solsystemet (på fysikspråk är deras kinetiska energi nästan lika stor som deras
potentiella energi). Det gör dem känsliga för störningar från till exempel passerande
stjärnors gravitation, vilket kan få dem att falla tillbaka mot solsystemets inre
delar på parabelformade banor. När de tillslut når vår del av rymden, ser vi dem
som icke-periodiska kometer. Om en icke-periodisk komet inte påverkas av någon planet
kommer den helt enkelt att återvända till den interstellära rymden och det är högst
troligt att den aldrig kommer tillbaka igen. En liten störning från Jupiter kan dock
göra att kometen saktar ned något, vilket tvingar den att komma tillbaka upprepade
gånger även om man måste vänta hundratals eller tusentals år mellan varje
gång - kometen har blivit långperiodisk.
Komet C/1995 O1 (Hale-Bopp) med dess gula stoftsvans och blå plasmasvans. Upphovsrätt: Robert Allevo.
Den aktiva kometen
När en kometkärna befinner sig långt bort från solen (ungefär tre gånger så
långt bort från solen som jorden eller mer) är temperaturen för låg för att de
frusna flyktiga ämnena ska förgasas i hög takt. Kometkärnan sägs då vara
inaktiv och den kan bara ses genom de största teleskopen om den över
huvud taget är synlig. Om kometen istället kommer tillräckligt nära
solen så börjar den hettas upp och de frusna ämnena förgasas - man säger
då att kometen blivit aktiv. Fasta korn
av silikater, sulfider och organiska ämnen frigörs då från den omgivande
isen och dras med den gas som rusar ut i rymden. Resultatet är att ett
stoftrikt gasmoln bildas kring kometkärnan som kallas för "koman". En typisk
färdigbildad koma är av storleksordningen 100000 kilometer i diameter, vilket
är tio gånger större än jordklotet. Koman innehåller ofta storskaliga strukturer
eftersom utgasningen från kärnan inte är jämnt fördelad över kometkärnans yta. Koman
är tillräckligt tjock för att dölja kärnan från insyn. Om vi dessutom minns att
den inaktiva kärnan är avlägsen och ljussvag, betyder detta att kometkärnor sällan kan
observeras över huvud taget, förutom av förbiflygande rymdsonder.
De fasta stoftpartiklarna tappar snart kontakten med gasen och deras framtida
banor i rymden påverkas bara av två saker - solens gravitation och solens strålningstryck.
Om endast solgravitationen verkade på kornen skulle de börja följa banor kring
solen som liknar kometkärnans egen bana. När man lägger till strålningstrycket
betyder det dock att kornen knuffas längre bort från solen jämfört med kärnan
vilket gör att de dras ut i en stor krökt struktur som kallas för "stoftsvansen".
Denna svans kan ses från jorden på grund av det solljus som kornen reflekterar.
På färgfotografier ser stoftsvansen gul eller vit ut, dvs den har mer eller mindre
samma färg som solen.
Gasmolekylerna i koman har kommit till en mycket tuff miljö. När de inte längre
ligger i kärnans skyddade inre utsätts de för hård ultraviolett strålning från
solen som bokstavligt talat sliter sönder dem. Molekyler joniseras av solstrålningen
vilket betyder att de förlorar en eller flera elektroner. Den processen gör dem
elektriskt laddade vilket i sin tur medför att de börjar växleverka med solvinden.
Solvinden består av snabba elektriskt laddade partiklar som härrör från solen och
de släpar med sig solens magnetfält. Jonerna från kometen plockas upp av detta
utvällande magnetfält, och sveps därför bakåt och bildar en struktur som kallas
för "plasmasvansen". Kometers plasmasvansar har en tydlig blå färg på fotografier.
Den blå färgen kommer från enkelt joniserat kolmonoxid, som endast absorberar och
återsänder solens blå ljus. De vanligaste gasformiga ämnena i koman i fråga om
antal är dock atomiskt väte och syre samt hydroxyl (den senare bestående av en
väteatom och en syreatom). Dessa är vattenmolekylens fotodissociationsprodukter och
bildas när vatten slås sönder av den ultravioletta solstrålningen. Den solstrålning
som dessa ämnen absorberar och återsänder kan inte ses av det mänskliga ögat,
men kan observeras med ultravioletta detektorer på rymdsonder.
Kometens svansar kan bli enormt stora. I vissa fall sträcker de sig längre
än avståndet mellan solen och jorden, alltså mer än 150 miljoner kilometer.
När en ljusstark komet med sådana svansar passerar nära jorden blir det
en spektakulär uppvisning. Historiska källor talar om kometer som var
tillräckligt ljusstarka för att ses i fullt dagsljus, och man har sett
kometer med så långa svansar att de sträckte sig från en del av
horisonten till den motsatta sidan!
En teckning av hur en stor asteroid slår ned på jorden. Även kometer
träffar jorden och de utgör ett hot mot den mänskliga civilisationen. Upphovsrätt: Don Davis.
Varför kometer är viktiga ut vetenskaplig synvinkel
Ett av astrofysikens mest fascinerande problem är att förstå vårt
solsystem. När bildades det, och hur såg det ut när det var mycket
ungt? Hur utvecklades det och varför ser det ut som det gör i dag?
Vilka händelser var det som ledde till bildandet av en miljö som
var lämpad för uppkomsten av liv (dvs vår planet)? Kommer jorden
fortsättningsvis vara en lämplig miljö för liv, eller finns det
processer i solsystemet som hotar vår överlevnad?
Några mer specifika frågor som vi skulle vilja ha svar på är de
följande. Vilken var den kemiska sammansättningen hos solnebulosan,
dvs det moln av gas och stoftpartiklar som kollapsade och därmed
bildade solsystemet? Bildades stoftpartiklarna i solnebulosan
huvudsakligen på plats eller kom de från någon annan del av galaxen?
Hur förändrades solnebulosans egenskaper med avståndet till solen,
och utbytte olika delar av solnebulosan material? Varför och hur
började protoplanetesimaler bildas, som sedan växte till planetesimaler
och slutligen till planeter? Vilken var den inre strukturen och de
fysikaliska egenskaperna hos dessa protoplanetesimaler?
Att besvara den här typen av frågor i dag, 4.6 miljarder år efter
att solsystemets bildats, är inte lätt. Solsystemet har förändrats
till oigenkänlighet under sin livstid och det finns inte många saker
kvar från dess tidigaste historia som vi kan studera. Av alla kroppar
i solsystemet tycks dock kometerna vara de som förändrats allra minst.
Faktum är att vi tror att kometerna ser mer eller mindre ut som när
de bildades för 4.6 miljarder år sedan, vilket gör dem helt unika.
Om vi därför vill lära oss något om solsystemets allra första tid,
är det kometer vi måste studera! Kometastronomen är därmed en
sorts astro-arkeolog som studerar kometer i syfte att lära sig saker
om vår allra tidigaste historia.
Vad är det som gör att vi tror att kometer är ursprungliga oförändrade
kroppar? För det första på grund av deras storlek. Kometer är för små
för att ha upplevt någon omfattande geologisk aktivitet. De innehåller
helt enkelt för små mängder radioaktiva ämnen för att generera den
värme som krävs för att driva sådan aktivitet. För det andra på grund
av deras låga värmeledningsförmåga. För aktiva kometer är solens värme
stark nog att erodera själva ytan genom förångning. Dock gör kometens
höga porositet att värmeledningsförmågan är mycket dålig, vilket gör att
solenergin inte tränger ned särskilt djupt. För det tredje är det inte
troligt att kometer upplevt någon omfattande förändring på grund
av kollisioner. Skälet är att antalet objekt i den utspridda skivan är
tämligen få, vilket gör att de sällan kolliderar med varandra.
Det bästa beviset på att kometer aldrig upplevt någon omfattande inre
eller yttre upphettning eller annan form av påverkan, och därmed
fortfarande innehåller mer eller mindre oförändrar solnebulosa-material,
är att de fortfarande är så rika på mycket flyktiga ämnen som kolmonoxid.
Därför kan vi lära oss mycket om solnebulosans kemiska och fysikaliska
egenskaper genom att studera kometer från jorden eller med hjälp av
rymdsonder. Genom att undersöka kometernas stoftkorn och dess inre
struktur lär vi oss hur de allra första stegen i planetbildning såg ut.
Faktum är, att det hade varit omöjligt att beskriva vår egen planets
tidigaste historia, om det inte hade varit för kometerna!
En annan fascinerande sak med kometer är dess höga innehåll av
kolrikt material och vatten. Utan förekomsten av organiska ämnen och
vatten på den unga jorden hade livet aldrig uppkommit. Frågan är i
vilket omfattning kol och vatten i biosfären förekom som en naturlig
del av det material ur vilket jorden bildades, och hur mycket som
fördes hit efteråt. Till exempel så vet vi att jorden bildades genom
sammanslagning av planetesimaler för ungefär 4.6 miljarder år sedan och
att nedfallet av material därefter minskade drastiskt. Men vi vet inte
hur mycket vatten som fanns på jordens yta vid denna tid, och vilka
typer av kemiska ämnen som fanns tillgängliga.
Därefter, ungefär 0.6 miljarder år efter att jorden bildats, ökade plötsligt
antalet stora nedslag explosionsartat under en epok som kallas det
sena stora bombardemanget (fritt efter engelskans "Late Heavy Bombardment", LHB).
De stora nedslagsstrukturer vi i dag ser på månen bildades under LHB. Nyligen
har forskare insett att orsaken till LHB troligen var att Jupiter och Saturnus
låstes i en 1:2 resonans med varandra, så att Jupiter kretsade kring solen
exakt dubbelt så fort som Saturnus. Det gav upphov till omfattande gravitationella
störningar i solsystemet, vilket sände tusentals mindre kroppar i riktning mot
de jordlika planeterna. Först träffades jorden av en stor svärm av kometer,
därefter följde en våg av asteroider (faktum är att man tror att 99% av den
ursprungliga populationen av huvudbältsasteroider försvann under LHB, genom
att kollidera med solen och planeterna eller genom att helt enkelt kastas
ut ur solsystemet).
Vi vet också att de första tecknen på liv på jorden uppträder strax
efter att LHB avklingat. Frågan är då - hur viktigt var det vatten och
de organiska ämnen som kometerna förde till jorden under LHB för den
efterföljande uppkomsten av liv? Skulle livet ha uppkommit även
utan dessa nedslag av kometer, eller förde de med sig någon viktig
ingrediens som inte var närvarande tidigare?
Sanningen är att den typ av nedslag som var så vanlig under det att
jorden bildades och under LHB aldrig upphörde helt utan bara blev
mer och mer sällsynta. Faktum är att stora objekt fortfarande slår
ned på jorden då och då (man får i regel vänta några hundra tusen år
mellan större nedslag). Sådana nedslag är de mest våldsamma naturkatastrofer
som förekommer på jorden. Till exempel motsvaras ett nedslag av ett
kilometer-stort objekt som kommer med en hastighet av 10 kilometer per sekund,
av att man bränner av ungefär 100 miljoner atombomber av Hiroshima-typ
samtidigt! Om nedslaget sker på land antänder sådana explosioner skogsbränder
som kan sprida sig över hela kontinenter, och dessutom skickas enorma mängder
stoft och aska upp i atmosfären. Vad som sedan följer är en s.k. "atomvinter",
där stoftet och askan i atmosfären hindrar solljuset från att nå jordytan. Jorden
blir då mycket kall, växter kan inte längre överleva, vilket även leder till
en massiv utrotning av djur. Om nedslaget sker till havs kommer en enorm tsunami
skicka flodvågor som når högt upp på land och som dödar allting i sin väg. Man
tror att skälet till massutrotningen av dinosaurier för 65 miljoner år sedan
orsakades av ett stort nedslag vid Yucatan-halvön i Mexico.
Risken för nedslag är ytterligare ett skäl till att studera kometer. Hur
många kometer finns det, vad har de för banor, och hotar någon av dem
jorden? Hur stora är kometerna och hur mycket väger de, vad skulle hända
om de kom in i jordens atmosfär och hur beror effekterna av ett nedslag
på kärnans fysikaliska egenskaper?
Kometforskningen är en ganska ung vetenskap. Normalt betraktar man 1950 som
det år då den moderna kometastronomin föddes, för då gjorde Fred Whipple den
första noggranna beskrivningen av kometkärnornas egenskaper, och Oorts moln
upptäcktes av Jan Oort. En annan viktig era började 1986 med de första
rymdsondena till komet 1P/Halley. Dessa följdes av andra rymdsonder
år 2001 (Deep Space 1 till komet 19P/Borrelly), 2004 (Stardust till komet 81P/Wild 2),
och 2005 (Deep Impact till komet 9P/Tempel 1). Med varje ny rymdsond till en
komet har nya fascinerande upptäckter gjorts. En ny era inom utforskningen av
kometerna börjar 2014 när Europeiska Rymdorganisationen ESAs rymdsond Rosetta
kommer fram till komet 67P/Churyumov-Gerasimenko. Rosetta kommer inte bara
flyga förbi kometen, som har varit fallet med de tidigare rymdsonderna, utan
den kommer att gå in i bana runt kometkärnan och till och med skicka ned
en landare till dess yta! Så håll ögonen öppna, äventyret har bara börjat...
Tillbaka till huvudsidan
This page in English