![\"\"](\"https:\/\/www.hyades.oa.uj.edu.pl\/esa\/wp-content\/uploads\/2026\/11\/dh_comets_muller26_update-1-1024x429.png\")
Rysunek 1 \u2014 Opublikowane pomiary stosunku D\/H w wodzie kometarnej w por\u00f3wnaniu z ziemsk\u0105 warto\u015bci\u0105 VSMOW. Zestawienie na podstawie prac om\u00f3wionych w tek\u015bcie.<\/p><\/div>\n
Rysunek 1 podsumowuje post\u0119py w pomiarach zawarto\u015bci deuteru w wodzie kometarnej. Badania te rozpocz\u0119\u0142y si\u0119 wraz z przelotem sondy Giotto w pobli\u017cu komety 1P\/Halley<\/strong> w 1986 roku. Dwa instrumenty \u2014 spektrometr mas jon\u00f3w (Ion Mass Spectrometer, IMS) i spektrometr mas cz\u0105steczek neutralnych (Neutral Mass Spectrometer, NMS) \u2014 dostarczy\u0142y niezale\u017cnych oszacowa\u0144 stosunku D\/H. Pierwotne analizy da\u0142y zgodne ze sob\u0105 warto\u015bci wynosz\u0105ce oko\u0142o 3 \u00d7 10\u207b\u2074, czyli mniej wi\u0119cej dwukrotnie wi\u0119cej ni\u017c w ziemskich oceanach (Balsiger et al. 1995; Eberhardt et al. 1995). P\u00f3\u017aniejsza ponowna analiza danych NMS przeprowadzona przez Brown et al. (2012) doprowadzi\u0142a do skorygowania wyniku do (2,1 \u00b1 0,3) \u00d7 10\u207b\u2074, bli\u017cszego VSMOW. Nast\u0119pnie wyj\u0105tkowo jasne pojawienia si\u0119 komet C\/1996 B2 (Hyakutake)<\/strong> i C\/1995 O1 (Hale-Bopp)<\/strong> umo\u017cliwi\u0142y pierwsze naziemne detekcje kometarnego HDO \u2014 cz\u0105steczki wody, w kt\u00f3rej jeden atom wodoru jest zast\u0105piony deuterem. Obserwacje jej przej\u015bcia przy cz\u0119stotliwo\u015bci 464,925 GHz, wykonane odpowiednio za pomoc\u0105 Caltech Submillimeter Observatory (CSO) i James Clerk Maxwell Telescope (JCMT), pozwoli\u0142y wyznaczy\u0107 stosunki D\/H zasadniczo zgodne z pierwotnymi wynikami Giotto (Bockel\u00e9e-Morvan et al. 1998; Meier et al. 1998). Pomiary te wymaga\u0142y jednak niezale\u017cnego oszacowania tempa produkcji wody na podstawie obserwacji produkt\u00f3w jej dysocjacji, co wi\u0105za\u0142o si\u0119 z r\u00f3\u017cnicami w czasie obserwacji i badanych obszarach komy. Dwie inne komety, C\/2002 T7 (LINEAR)<\/strong> i C\/2001 Q4 (NEAT)<\/strong>, zbadano za pomoc\u0105 produkt\u00f3w powstaj\u0105cych podczas rozpadu cz\u0105steczek wody pod wp\u0142ywem promieniowania s\u0142onecznego. Zwyk\u0142a woda rozpada si\u0119 na OH i H, natomiast HDO mo\u017ce wytwarza\u0107 albo OD i H, albo OH i D. Za pomoc\u0105 spektrografu Ultraviolet and Visual Echelle Spectrograph (UVES) przy Very Large Telescope (VLT) Hutsem\u00e9kers et al. (2008) obserwowali pasma ultrafioletowe OH i OD w pobli\u017cu 310 nm w komecie C\/2002 T7. Nie wykryto \u017cadnej pojedynczej linii OD, jednak po\u0142\u0105czenie najsilniejszych oczekiwanych linii umo\u017cliwi\u0142o detekcj\u0119 na poziomie oko\u0142o 3\u03c3. Zmierzony stosunek OD\/OH wynosz\u0105cy (3,5 \u00b1 1,0) \u00d7 10\u207b\u2074 przeliczono, z uwzgl\u0119dnieniem wzgl\u0119dnych prawdopodobie\u0144stw poszczeg\u00f3lnych kana\u0142\u00f3w fotodysocjacji, na stosunek D\/H w wodzie r\u00f3wny (2,5 \u00b1 0,7) \u00d7 10\u207b\u2074. W przypadku C\/2001 Q4 obserwacje wykonane w 2004 roku za pomoc\u0105 instrumentu Space Telescope Imaging Spectrograph (STIS) na Kosmicznym Teleskopie Hubble\u2019a by\u0142y natomiast ukierunkowane na emisj\u0119 Lyman-\u03b1 atomowego wodoru i deuteru. Weaver et al. (2008) wyznaczyli D\/H = (4,6 \u00b1 1,4) \u00d7 10\u207b\u2074, a wi\u0119c warto\u015b\u0107 znacznie wy\u017csz\u0105 od VSMOW. Kolejn\u0105 podwy\u017cszon\u0105 warto\u015b\u0107, (4,09 \u00b1 1,45) \u00d7 10\u207b\u2074, uzyskano dla komety typu Halleya 8P\/Tuttle na podstawie obserwacji wykonanych w 2008 roku za pomoc\u0105 instrumentu Cryogenic Infrared Echelle Spectrograph (CRIRES) przy VLT, obejmuj\u0105cych przej\u015bcia HDO w pobli\u017cu 3,7 \u03bcm (Villanueva et al. 2009). Wyniki te poszerzy\u0142y obserwowany zakres kometarnych stosunk\u00f3w D\/H, cho\u0107 ich niepewno\u015bci pozostawa\u0142y znaczne. Pierwsze wyznaczenie stosunku D\/H w komecie z rodziny Jowisza przynios\u0142o wyra\u017anie odmienny wynik. Obserwacje 103P\/Hartley 2<\/strong> za pomoc\u0105 instrumentu Heterodyne Instrument for the Far-Infrared (HIFI) na pok\u0142adzie nale\u017c\u0105cego do ESA Kosmicznego Obserwatorium Herschela da\u0142y D\/H = (1,61 \u00b1 0,24) \u00d7 10\u207b\u2074, zgodne ze sk\u0142adem wody w ziemskich oceanach (Hartogh et al. 2011). W pomiarze wykorzystano przej\u015bcie HDO przy cz\u0119stotliwo\u015bci 509,292 GHz. Zastosowanie podobnej metody do komety C\/2009 P1 (Garradd)<\/strong>, pochodz\u0105cej z Ob\u0142oku Oorta, da\u0142o D\/H = (2,06 \u00b1 0,22) \u00d7 10\u207b\u2074 \u2014 warto\u015b\u0107 po\u015bredni\u0105 mi\u0119dzy VSMOW a oko\u0142o dwukrotnym wzbogaceniem stwierdzonym w najwcze\u015bniejszych pomiarach (Bockel\u00e9e-Morvan et al. 2012). Wyniki te pocz\u0105tkowo sugerowa\u0142y mo\u017cliw\u0105 r\u00f3\u017cnic\u0119 izotopow\u0105 mi\u0119dzy kometami z rodziny Jowisza, nap\u0142ywaj\u0105cymi z obszaru transneptunowego, a kometami z Ob\u0142oku Oorta. P\u00f3\u017aniejsze pomiary pokaza\u0142y jednak, \u017ce prosty podzia\u0142 mi\u0119dzy tymi populacjami nie wyja\u015bnia dost\u0119pnych danych. Herschel znacznie poprawi\u0142 sp\u00f3jno\u015b\u0107 pomiar\u00f3w, obserwuj\u0105c izotopologi wody niemal jednocze\u015bnie i przy zbli\u017conych rozmiarach wi\u0105zek teleskopu. Wyznaczenie referencyjnego tempa produkcji wody nadal wymaga\u0142o jednak albo modelowania optycznie grubej linii H\u2082O, albo obserwacji rzadszego izotopologu H\u2082\u00b9\u2078O i przyj\u0119cia stosunku izotopowego tlenu w celu okre\u015blenia ca\u0142kowitej obfito\u015bci wody. Po zako\u0144czeniu pracy Herschela w 2013 roku pomiary zale\u017ca\u0142y od pozosta\u0142ych dost\u0119pnych instrument\u00f3w i sprzyjaj\u0105cych pojawie\u0144 si\u0119 komet. Kometa C\/2014 Q2 (Lovejoy)<\/strong> unaoczni\u0142a trudno\u015bci w por\u00f3wnywaniu wynik\u00f3w uzyskanych r\u00f3\u017cnymi technikami. Paganini et al. (2017) zmierzyli HDO i H\u2082O jednocze\u015bnie w podczerwieni za pomoc\u0105 10-metrowego teleskopu Keck II, uzyskuj\u0105c D\/H = (3,02 \u00b1 0,87) \u00d7 10\u207b\u2074, czyli 1,94 \u00b1 0,56 warto\u015bci VSMOW. Biver et al. (2016) po\u0142\u0105czyli natomiast obserwacje linii HDO przy cz\u0119stotliwo\u015bci 241,561 GHz z 30-metrowego radioteleskopu IRAM z p\u00f3\u017aniejszymi obserwacjami H\u2082O i H\u2082\u00b9\u2078O przy cz\u0119stotliwo\u015bciach 556,936 i 547,676 GHz z satelity Odin. Uzyskany przez nich wynik, oko\u0142o (1,4 \u00b1 0,4) \u00d7 10\u207b\u2074, by\u0142 zgodny ze sk\u0142adem ziemskiej wody. Oba oszacowania r\u00f3\u017cni\u0142y si\u0119 mniej wi\u0119cej dwukrotnie i by\u0142y zgodne dopiero na poziomie oko\u0142o 2\u03c3. W tej samej pracy Biver et al. podali D\/H = (6,5 \u00b1 1,6) \u00d7 10\u207b\u2074 dla C\/2012 F6 (Lemmon), na podstawie detekcji HDO na poziomie oko\u0142o 4\u03c3. Warto\u015b\u0107 ta, przekraczaj\u0105ca VSMOW ponad czterokrotnie, silnie kontrastowa\u0142a z ich wynikiem dla Lovejoy, mimo \u017ce obie komety pochodzi\u0142y z Ob\u0142oku Oorta i zosta\u0142y zbadane podobnymi metodami. Takie por\u00f3wnania mog\u0105 odzwierciedla\u0107 rzeczywiste zr\u00f3\u017cnicowanie, ale ujawniaj\u0105 r\u00f3wnie\u017c istotne ograniczenia obserwacyjne: pomiary wykonane w r\u00f3\u017cnych terminach i przy r\u00f3\u017cnych rozmiarach wi\u0105zek mog\u0105 obejmowa\u0107 odmienne fazy zmienno\u015bci zwi\u0105zanej z obrotem j\u0105dra oraz r\u00f3\u017cny udzia\u0142 wody uwalnianej z sublimuj\u0105cych ziaren lodowych. Rozbie\u017cno\u015b\u0107 wynik\u00f3w dla Lovejoy nie stanowi zatem sama w sobie dowodu na zmienno\u015b\u0107 sk\u0142adu izotopowego jej j\u0105dra w czasie. D\u0142ugotrwa\u0142e badania komety 67P\/Churiumow\u2013Gerasimenko<\/strong> prowadzone przez Rosett\u0119 stworzy\u0142y bezprecedensow\u0105 mo\u017cliwo\u015b\u0107 pomiaru kometarnych obfito\u015bci izotopowych in situ<\/em>. Korzystaj\u0105c ze spektrometru mas o podw\u00f3jnym ogniskowaniu ROSINA DFMS, M\u00fcller et al. (2022) wyznaczyli stosunek D\/H w wodzie na (5,01 \u00b1 0,41) \u00d7 10\u207b\u2074, czyli oko\u0142o 3,2 razy wi\u0119cej ni\u017c VSMOW, przy niewielkiej zmienno\u015bci w analizowanych pomiarach. Rosetta umo\u017cliwi\u0142a r\u00f3wnie\u017c badania wzbogacenia w deuter innych cz\u0105steczek, w tym metanu, etanu, propanu, butanu, metanolu, siarkowodoru i amoniaku. Jednak ponowna analiza ponad 4000 pomiar\u00f3w stosunku D\/H w wodzie, przeprowadzona przez Mandt et al. (2024), zakwestionowa\u0142a interpretacj\u0119 wynik\u00f3w dotycz\u0105cych wody. Autorzy zaproponowali, \u017ce preferencyjna adsorpcja HDO na ziarnach py\u0142u, a nast\u0119pnie uwalnianie wody wzbogaconej w deuter z ich lodowych otoczek mog\u0105 podwy\u017csza\u0107 stosunek D\/H mierzony lokalnie w pobli\u017cu j\u0105dra. Na podstawie pomiar\u00f3w wykonanych po przej\u015bciu przez peryhelium, w odleg\u0142o\u015bci ponad 120 km od j\u0105dra, wyznaczyli D\/H = (2,59 \u00b1 0,36) \u00d7 10\u207b\u2074, czyli oko\u0142o 1,7 warto\u015bci VSMOW, co uznali za wynik bardziej reprezentatywny dla j\u0105dra. Interpretacja ta pozostaje przedmiotem dyskusji: p\u00f3\u017aniejsza analiza M\u00fcller et al. (2026), uwzgl\u0119dniaj\u0105ca udzia\u0142 jonu hydroniowego oraz r\u00f3\u017cnice w kalibracji skali mas, ponownie da\u0142a wy\u017csz\u0105 \u015bredni\u0105 warto\u015b\u0107 dla ca\u0142ej misji, wynosz\u0105c\u0105 (4,67 \u00b1 0,59) \u00d7 10\u207b\u2074. Rozbie\u017cno\u015b\u0107 ta podkre\u015bla znaczenie odr\u00f3\u017cnienia sk\u0142adu izotopowego ca\u0142kowitego zasobu lodu w j\u0105drze od lokalnych efekt\u00f3w zachodz\u0105cych w komie oraz niepewno\u015bci analizy nak\u0142adaj\u0105cych si\u0119 sygna\u0142\u00f3w w widmach masowych. Bliskie zbli\u017cenie komety z rodziny Jowisza 46P\/Wirtanen<\/strong> w 2018 roku stworzy\u0142o kolejn\u0105 mo\u017cliwo\u015b\u0107 por\u00f3wnania wody kometarnej z wod\u0105 ziemskich ocean\u00f3w. Obserwacje za pomoc\u0105 Stratospheric Observatory for Infrared Astronomy (SOFIA) obejmowa\u0142y przej\u015bcia H\u2082\u00b9\u2078O i HDO w pobli\u017cu 547 i 509 GHz. Uzyskany stosunek D\/H = (1,61 \u00b1 0,65) \u00d7 10\u207b\u2074 by\u0142 zgodny z VSMOW, cho\u0107 jego wyznaczenie wymaga\u0142o przyj\u0119cia stosunku izotopowego tlenu, podobnie jak w odpowiadaj\u0105cych im pomiarach Herschela. Na podstawie tego wyniku Lis et al. (2019) zaproponowali mo\u017cliwy zwi\u0105zek mi\u0119dzy warto\u015bci\u0105 D\/H a procentem aktywnej sublimacyjnie powierzchni komety, potencjalnie powi\u0105zany z udzia\u0142em sublimuj\u0105cych ziaren lodowych. Kolejn\u0105 warto\u015b\u0107 zbli\u017con\u0105 do ziemskiej podali Cordiner et al. (2025) dla komety typu Halleya 12P\/Pons\u2013Brooks<\/strong>: obserwacje ALMA wykonane w 2024 roku da\u0142y D\/H = (1,71 \u00b1 0,44) \u00d7 10\u207b\u2074. Chocia\u017c ALMA dostarczy\u0142a map zar\u00f3wno HDO, jak i H\u2082O, obie cz\u0105steczki obserwowano w r\u00f3\u017cnych terminach. W analizie wykorzystano zatem r\u00f3wnoczesne obserwacje metanolu do powi\u0105zania tych zbior\u00f3w danych, a zasadno\u015b\u0107 tego podej\u015bcia wsparto niezale\u017cn\u0105 weryfikacj\u0105 stosunku obfito\u015bci metanolu do wody. Obserwacje linii wody przy cz\u0119stotliwo\u015bci 183 GHz wymaga\u0142y r\u00f3wnie\u017c starannej korekcji absorpcji w ziemskiej atmosferze. Inne poszukiwania, obejmuj\u0105ce mi\u0119dzy innymi komety 153P\/Ikeya\u2013Zhang, C\/2007 N3 (Lulin), C\/2012 S1 (ISON) i 45P\/Honda\u2013Mrkos\u2013Pajdu\u0161\u00e1kov\u00e1, pozwoli\u0142y wyznaczy\u0107 jedynie g\u00f3rne granice stosunku D\/H, bez uzyskania detekcji. Udzia\u0142 komet w dostarczeniu wody na Ziemi\u0119 pozostaje zatem nierozstrzygni\u0119ty. Pomiary zgodne z VSMOW pokazuj\u0105, \u017ce niekt\u00f3re komety zawieraj\u0105 wod\u0119 o sk\u0142adzie izotopowym zgodnym ze sk\u0142adem naszych ocean\u00f3w, jednak niewielka pr\u00f3ba i r\u00f3\u017cnorodno\u015b\u0107 metod obserwacyjnych uniemo\u017cliwiaj\u0105 wiarygodn\u0105 ocen\u0119 ca\u0142ej populacji komet. Niskie stosunki sygna\u0142u do szumu, obserwacje prowadzone w r\u00f3\u017cnych terminach, r\u00f3\u017cnice w badanych obszarach komy, efekty grubo\u015bci optycznej oraz za\u0142o\u017cenia dotycz\u0105ce referencyjnych obfito\u015bci izotopowych dodatkowo utrudniaj\u0105 por\u00f3wnania. Przezwyci\u0119\u017cenie tych ogranicze\u0144 wymaga znacznie wi\u0119kszej pr\u00f3by jednorodnych, wewn\u0119trznie sp\u00f3jnych pomiar\u00f3w o wysokim stosunku sygna\u0142u do szumu. Dedykowany instrument umo\u017cliwiaj\u0105cy jednoczesny pomiar wodoru i deuteru w tym samym obszarze komy, i z odpowiednio du\u017c\u0105 czu\u0142o\u015bci\u0105, pozwoli\u0142by dokona\u0107 zasadniczego post\u0119pu.<\/strong> Opr\u00f3cz przetestowania udzia\u0142u komet w powstaniu ziemskich ocean\u00f3w taki zbi\u00f3r danych dostarczy\u0142by ogranicze\u0144 dla modeli chemii wody we wczesnym Uk\u0142adzie S\u0142onecznym oraz powstawania i przemieszczania si\u0119 planetozymali, z kt\u00f3rych wy\u0142aniaj\u0105 si\u0119 uk\u0142ady planetarne. <\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":" Sk\u0105d pochodzi woda w ziemskich oceanach i czy mog\u0142y j\u0105 dostarczy\u0107 komety? Por\u00f3wnanie stosunku deuteru do wodoru (D\/H) w wodzie kometarnej i ziemskiej pozwala przetestowa\u0107 t\u0119 hipotez\u0119. Jako pozosta\u0142o\u015bci po procesie powstawania planet komety przechowuj\u0105 pierwotn\u0105 materi\u0119, kt\u00f3rej badanie mo\u017ce pom\u00f3c nam pozna\u0107 zar\u00f3wno pochodzenie ziemskiej wody, jak i przebieg […]<\/p>\n","protected":false},"author":4,"featured_media":229,"parent":0,"menu_order":0,"comment_status":"closed","ping_status":"closed","template":"","meta":{"_monsterinsights_skip_tracking":false,"footnotes":""},"class_list":["post-407","page","type-page","status-publish","has-post-thumbnail","hentry"],"aioseo_notices":[],"aioseo_head":"\n\t\t\n\t\n\t\n\t\n\t\t\n\t\t\n\t\t\n\t\t\n\t\t\n\t\t\n\t\t\n\t\t\n\t\t\n\t\t\n\t\t\n\t\t\n\t\t