Наличие в молекулах водорода «утяжеленной» разновидности, дейтерия, позволяет различить воду, происходящую с нашей планеты, от воды внеземного происхождения. Исследователи установили, что соотношение этих элементов в комете Чурюмова — Герасименко сопоставимо с показателями, наблюдаемыми в Мировом океане.
Значительные сведения о комете Чурюмова — Герасименко были получены благодаря стечению обстоятельств. Все началось с того, что советский астроном Клим Чурюмов в 1969 году случайно обнаружил ее на фотографиях, сделанных при наблюдении за другой кометой. В дальнейшем, когда в 2000-х годах готовилась миссия «Розетта» для изучения комет, первоначально в качестве объекта исследования не рассматривалось это небесное тело, однако была упущена возможность для запуска: в результате пришлось выбирать альтернативную цель, и комета Чурюмова — Герасименко оказалась подходящим вариантом с точки зрения всех необходимых характеристик.
Безусловно, исследователи не сомневаются в правильности выбора цели для космических миссий. Ещё на этапе приближения стало ясно, что комета обладает уникальной и необычной структурой – «гибридом», состоящим из двух частей различного размера, соединенных узким соединительным участком».
В космическом пространстве можно найти и другие примеры необычной формы, наиболее заметный из которых – астероид Аррокот, расположенный в Поясе Койпера, за Нептуном. Эти космические объекты получили название контактно-двойных малых планет: вероятно, они образовались в результате столкновения и слияния двух ранее независимых тел. Существует гипотеза, что таким образом астероиды иногда соединяются со своими спутниками.
Позднее приборы, установленные на зонде «Розетта», зарегистрировали выброс разнообразных сложных органических соединений с поверхности кометы, а также молекулярный кислород, который чрезвычайно редок в космическом пространстве.
Вместе с испаряющейся водой все эти вещества извергаются из кометы, образуя потоки, которые поднимаются над ее поверхностью и расходятся в разные стороны, подобно лучам, по мере приближения к Солнцу. В самой близкой к Солнцу точке своей орбиты комета Чурюмова — Герасименко находится между Землей и Марсом, а в самой дальней – за Юпитером.
Благодаря миссии «Розетта» появилась возможность сформировать представление о составе воды в комете. Результаты оказались неожиданными и могли вызвать некоторые разногласия среди специалистов: выяснилось, что водяные пары, обнаруженные над этим космическим объектом, существенно отличаются от воды на Земле. Отличие заключается в соотношении атомов тяжелого водорода, или дейтерия, в молекулах воды. Дейтерий называют тяжелым, потому что обычный атом водорода состоит только из протона и электрона, а в составе дейтерия присутствует дополнительный нейтрон.
Анализ показал, что комета Чурюмова — Герасименко содержит значительное количество тяжелой воды, что нехарактерно для земных условий, поскольку в воде на Земле дейтерия содержится в гораздо меньшем количестве. Это привело к предположению, что земные океаны, вероятно, не могли образоваться в космосе.
Недавно группа ученых, специализирующихся на изучении планет, из Соединенных Штатов, Швейцарии и Франции, провела повторный анализ данных этих измерений статье для журнала Science Advances ученые выразили мнение, что сами данные верны, но не показывают реального состояния воды в комете Чурюмова — Герасименко: в окружающем ее веществе много пылевых частиц, а они хорошо удерживают в себе молекулы тяжелой воды.
В результате испарения более летучая, «легкая» вода исчезает, в то время как ее более «тяжелая» форма остается. Ученые считают, что именно это создает иллюзию высокого содержания дейтерия в воде кометы. Фактически, пропорция тяжелого и обычного водорода в ней сопоставима с земной. Этот аспект имеет большое значение для изучения роли комет в доставке воды на Землю в отдаленные геологические эпохи.
К сожалению, одна из наиболее перспективных и значимых задач, реализованных в рамках миссии «Розетта», оказалась неудачной: в 2014 году спускаемый аппарат «Филы» успешно приземлился на комету Чурюмова — Герасименко и предпринял попытку бурения ее поверхности, однако, не удалось: оставалось не установлено, были ли помещены отобранные образцы в предназначенные для них контейнеры.