Grant Europejskiej Rady ds. Badań Naukowych pozwoli Uniwersytetowi Jagiellońskiemu na przeprowadzenie własnej misji kosmicznej. Uczelnia będzie obserwowała wodór i deuter wokół małych ciał Układu Słonecznego, czyli na przykład komet.
Wart 3 miliony euro Consolidator Grant przyznała Europejska Rada ds. Badań Naukowych (ERC) na realizację projektu o nazwie HYADES ("Hydrogen and deuterium survey of minor bodies: transformative science with a purpose-built CubeSat").
Pięcioletni projekt będzie realizowany przez Wydział Fizyki, Astronomii i Informatyki Stosowanej UJ. Kierownikiem projektu jest Michał Drahus z Obserwatorium Astronomicznego UJ. W zespole znajdują się także Piotr Guzik (OA UJ), Mikołaj Sabat (OA UJ) oraz Tomasz Kawalec (Instytut Fizyki UJ).
Jego celem mają być poszukiwania wody w różnych miejscach Układu Słonecznego oraz ustalenie pochodzenia wody na Ziemi.
Wodę jednak trudno obserwować w niektórych przypadkach, np. w kometach. Znacznie łatwiej jest wykryć atomy wodoru w gazowych otoczkach wokół komet, uwalniane podczas rozpadu cząsteczek wody. Można też próbować wykrywać deuter (izotop wodoru złożony z protonu i neutronu).
Atomy wodoru emitują dużo światła w tzw. linii Lyman alfa. Problem w tym, że linia ta przypada w zakresie dalekiego ultrafioletu, a nasza atmosfera skutecznie pochłania ten zakres promieniowania.
Aby móc prowadzić obserwacje, potrzeba więc wynieść teleskop w kosmos. Dlatego naukowcy z Uniwersytetu Jagiellońskiego stworzą nowego satelitę, przeznaczonego specjalnie do obserwacji linii Lyman alfa.
Obecnie na powierzchni Ziemi jest dużo wody. Jednak skąd się ona wzięła? Są różne hipotezy na ten temat, ale najbardziej powszechna wskazuje jej kosmiczne pochodzenie.
Woda może pochodzić od komet lub planetoid, które uderzały w naszą planetę. Sprawdzenie tego będzie jednym z celów krakowskiego projektu. "Przede wszystkim, przetestujemy różne grupy komet jako możliwe źródło wody na Ziemi" - zapowiada Michał Drahus, kierujący projektem HYADES.
Polscy badacze wyznaczą stosunek deuteru do podstawowego izotopu wodoru w obserwowanych kometach. Pozwoli to sprawdzić, czy obserwowane wartości zgadzają się ze składem izotopowym w ziemskich oceanach, który jest dobrze znany.
Jak wskazuje cytowany w komunikacie uczelni Michał Drahus, w ciągu ostatnich 35 lat podobne badania przeprowadzono dla 12 komet i uzyskano niejednoznaczne wyniki.
W projekcie HYADES przez 3 lata zbadanych pod tym kątem ma zostać około 50 komet. Analiza obserwacji pozwoli także określić miejsce i czas powstania komet podczas formowania się Układu Słonecznego.
Kolejnym elementem będą poszukiwania nieznanych zasobów wody w Układzie Słonecznym. Tutaj do badań wybrano m.in. grupę planetoid przypominających swoim wyglądem komety.
Ciekawym elementem badań mogą okazać się obiekty międzygwiazdowego pochodzenia, które wlatują do Układu Słonecznego.
Do tej pory znane są dwa takie przypadki: 1I/’Oumuamua z 2017 roku i 2I/Borisov z 2019 roku. Potencjalne przyszłe obiekty tego rodzaju będzie można obserwować przez krakowskiego satelitę.
Pozwoli to określić zawartość wody w małych ciałach z innych układów planetarnych i porównać ją z tym co znamy z Układu Słonecznego. Może doprowadzi to do zrozumienia zagadkowych anomalii orbitalnych, jakie obserwowano w przypadku 1I/’Oumuamua.
Europejska Rada ds. Badań Naukowych przyznaje od 2008 roku granty na badania podstawowe prowadzone na terenie Unii Europejskiej i państw stowarzyszonych.
Otrzymane przez naukowców z Uniwersytetu Jagiellońskiego dofinansowanie, to Consolidator Grant, przeznaczony dla badaczy od 7 do 12 lat po doktoracie. Górny limit grantu to 2 mln euro, ale w szczególnych przypadkach można otrzymać 3 mln euro.
Źródło: Nauka w Polsce; cza/ agt/