Zvětšit obrázek

Na Slunci je bouřlivé počasí. Kredit: SOHO Consortium, ESA, NASA.

Podle toho, co víme, je vodní led naprosto běžným materiálem ve vesmíru. Většinou se vytváří jako byprodukt při vzniku hvězd, ne ale vždycky. Nedávno se potvrdilo, že ve hvězdných soustavách funguje minimálně ještě jeden další mechanismus vzniku vody – hvězdný vítr. Naše Slunce a jistě i mnohé další hvězdy podle všeho vytvářejí vodu v kosmickém meziplanetárním prachu.

Zvětšit obrázek

Stardust team NASA. John Bradley zcela vlevo. Kredit: NASA/ JSC:

Hvězdy vyfukují hvězdný vítr s chutí a všemi směry. Je to nepřetržitá sprcha částic, mezi nimiž převažují protony o energii cca 1 keV. V naší hvězdné soustavě sluneční vítr nepřetržitě šlehá do planet, planetek, kosmických balvanů i do kosmického prachu. Když nadupaná částice slunečního větru zasáhne povrch typického zrnka kosmického prachu, které obvykle tvoří silikáty, tak na něm zanechá šrámy. Energie uvolněná při zásahu částice slunečního větru naruší chemickou rovnováhu prvků na povrchu zrnek prachu, což někdy může oslabit vazbu atomů kyslíku a vodíku v silikátech. K uvolněným atomům kyslíku a vodíku se ještě přidávají vodíkové ionty, tj. protony, ze slunečního větru a dohromady skládají molekuly vody.

Zvětšit obrázek

Na Zemi je sluneční vítr krátký. Kredit: NASA, Wikimedia Commons.

O možném vzniku vody na kosmickém prachu omývaném slunečním větrem jsme již nějakou dobu věděli. Dosavadní výzkum ale přinášel rozporuplné výsledky. Dotyčné reakce se odehrávají ve velmi malých měřítcích a není snadné se jim dostat pod kůži. Až zcela nedávno v tomto směru zaznamenal významný úspěch tým Johna Bradleyho z americké Lawrence Livermore National Laboratory. Vědci použili vysoce citlivou spektroskopii energetických ztrát elektronů (EELS), která má natolik vysoké rozlišení, že umožňuje studovat složení nepatrných množství materiálu, jaká se vejdou do šrámů na kosmickém prachu. Nejprve si nasbírali skutečný kosmický prach ve stratosféře a po analýze jeho zrn o velikosti 5 až 25 mikrometrů v něm potvrdili existenci miniaturních dutin a kapes plných vody. Vznik vody ve šrámech na kosmickém prachu poté ověřili i experimentálně.

Zvětšit obrázek

Kousek kosmického prachu. Kredit: Amara, Wikimedia Commons

Bradley a spol. se snažili co nejvíc přiblížit podmínkám, jaké panují ve vesmíru. Použili silikáty, které známe z analýzy kosmického prachu, konkrétně olivíny, klinopyroxeny a anortity. Vzorky těchto silikátů pak v napínavých experimentech bombardovali proudem iontů vodíku a helia, které zase představují hlavní složky slunečního větru. Výzkumníkům se podařilo opakovaně nalézt nově vytvořené molekuly vody, ovšem jen při vystavení vzorků působení vodíku. Sprška helia neměla na tvorbu molekul vody žádný nápadný vliv.

Co tohle všechno znamená pro původ života a vznik vody, která je k tomu nezbytně nutná? Zdá se, že mohutný proud slunečního větru po miliardy let vytváří molekuly vody na částicích kosmického prachu, na Měsíci a možná i na asteroidech. Pro Martina McCoustru z Heriot-Wattovy university v Edinburghu to nebylo nijak zvlášť velké překvapení. Zároveň ale připouští, že Bradleyho týmu povedlo prokázat, že tento proces skutečně funguje a že mohl by být důležitým zdrojem vody ve Sluneční soustavě. Není tedy vyloučeno, že by pozemská voda mohla pocházet nejen z vody asteroidů či komet, ale i z vody v kosmickém prachu. Bradleyho výzkum nepochybně ovlivní i hledání života na cizích světech. Podle Freda Cieslaly z Chicagské univerzity v Illinois je teď jasné, že voda, stejně jako organické látky, nejsou ve vesmíru nijak vzácné. A to je pro astrobiology, pátrající po cizím životu, skvělá zpráva.

Literatura

The Conversation 21. 1. 2014, NewScientist 20. 1. 2014, PNAS 16. 1. 2014, Wikipedia (Cosmic dust, Solar wind, Electron energy loss spectroscopy).