Dużych, odległych komet jest więcej niż szacowano

Źródło: NASA/JPL-Caltech

Komety, które potrzebują ponad 200 lat na jedno okrążenie Słońca są niezwykle trudne do badania. Z uwagi na fakt, że spędzają większość czasu z dala od naszych rejonów Układu Słonecznego, wiele „komet długookresowych” nigdy nie zbliża się do Słońca. De facto komety, które zbliżają się do Słońca z Obłoku Oorta – grupy lodowych obiektów oddalonych od nas o 300 miliardów kilometrów – potrzebują na okrążenie Słońca tysięcy, a czasami milionów lat.

Sonda WISE (Wide-field Infrared Survey Explorer) dostarcza nam nowych informacji o tych odległych spacerowiczach. Zespół astronomów kierowany przez Jamesa Bauera, profesora astronomii na Uniwersytecie Maryland odkrył, że istnieje siedem razy więcej długookresowych komet o rozmiarach jądra większych niż 1 km niż wcześniej szacowano.

Badacze odkryli także, że komety długookresowe są przeciętnie dwa razy większe od komet rodziny Jowisza, których orbity kształtowane są przez grawitację Jowisza, a okresy orbitalne wynoszą mniej niż 20 lat. Wyniki swoich badań naukowcy opublikowali 14 lipca br. w periodyku The Astronomical Journal.

„Liczba komet wiele nam mówi o ilości materii pozostałej po okresie formowania Układu Słonecznego,” mówi Bauer. „Teraz wiemy, że w Obłoku Oorta jest znacznie więcej pierwotnej materii niż nam się wydawało.”

Obłok Oorta jest od nas zbyt odległy, abyśmy mogli go bezpośrednio obserwować za pomocą obecnie dostępnych teleskopów, jednak uważa się, że jest to sferyczny obłok składający się z małych obiektów lodowych znajdujący się na zewnętrznej krawędzi Układu Słonecznego. Zagęszczenie komet wewnątrz obłoku jest niskie, zatem prawdopodobieństwo zderzeń między poszczególnymi kometami jest niskie. Komety długookresowe obserwowane przez WISE zostały wyrzucone z Obłoku Oorta miliony lat temu. Ich obserwacje przeprowadzono w 2010 roku w trakcie trwania głównej części misji, zanim została ona przemianowana na NEOWISE i skupiła się na obserwowaniu obiektów zbliżających się do Ziemi (NEO).

„Nasze badania to rzadkie spojrzenie na obiekty wyrzucone z Obłoku Oorta,” mówi Amy Mainzer, współautorka badania z Jet Propulsion Laboratory w Pasadenie i główny naukowiec misji NEOWISE. „To jedne z najczystszych przykładów materii istniejącej w trakcie formowania się Układu Słonecznego.”

Astronomowie już wcześniej mieli swoje szacunki liczby komet długookresowych i komet z rodziny Jowisza w Układzie Słonecznym, ale nie posiadali dobrego sposobu na zmierzenie rozmiarów komet długookresowych. Problemem był tutaj fakt, że obłok gazu i pyłu otaczający każdą kometę – znany jako koma – wydaje się mglisty na zdjęciach i przesłania jądro komety.

Wykorzystując dane z satelity WISE, który rejestruje blask komy w podczerwieni, naukowcy byli w stanie „odjąć” komę od każdej komety i oszacować rozmiary jądra. Dane bazowały na obserwacjach przez WISE 164 komet – w tym 95 komet z rodziny Jowisza i 56 komet długookresowych.

Wyniki wskazują, że komety przelatujące w pobliżu Słońca częściej są mniejsze niż komety spędzające więcej czasu z dala od Słońca. Dzieje się tak ponieważ komety z rodziny Jowisza wystawione są na więcej ciepła ze strony Słońca, co powoduje sublimację substancji lotnych takich jak woda, które ze sobą zabierają także część innej materii z powierzchni komety.

„Nasze wyniki wskazują na różnice ewolucji między kometami z rodziny Jowisza a kometami długookresowymi,” mówi Bauer.

Istnienie tak wielu komet długookresowych wskazuje, że więcej takich obiektów uderzało w powierzchnie planetarne dostarczając materię lodową z zewnętrznych rejonów Układu Słonecznego. Wyniki badań będą także niezwykle istotne do szacowania prawdopodobieństwa uderzania komet długookresowych w planety Układu Słonecznego, włącznie z Ziemią.

„Komety przemieszczają się znacznie szybciej niż planetoidy, a niektóre z nich są naprawdę duże,” mówi Mainzer. „Badania tego typu pozwolą nam oszacować zagrożenia ze strony komet długookresowych.”

Źródło: University of Maryland