Teleskop NASA bada osobliwą kometę 45P

Kometa 45P/Honda-Mrkos-Pajdusakova sfotografowana 22 grudnia z Farm Tivoli w Namibii. Źródło: Gerald Rhemann

Gdy kometa 45P przeleciała w pobliżu Ziemi na początku 2017 roku badacze obserwujący ją za pomocą IRTF (Infrared Telescope Facility) na Hawajach wykonali jej dogłębną analizę. Wyniki badań pomagają teraz uzupełnić luki w naszej wiedzy o lodzie w kometach z rodziny Jowisza i potwierdzają, że 45P nie przypomina żadnej z dotąd badanych komet.

Niczym lekarz badający oznaki życia, zespół badaczy zmierzył poziomy obfitości dziewięciu gazów uwalnianych z lodowego jądra do rzadkiej atmosfery komety. Kilka z tych gazów jest źródłem materii do tworzenia aminokwasów, cukrów i innych istotnych biologicznie związków. Naukowców szczególnie interesował tlenek węgla i metan, które są tak trudne do wykrycia w kometach rodziny Jowisza, że dotąd badano je zaledwie kilka razy.

Źródłem gazów jest zbitka lodów, skał i pyłu tworzących jądro komety. Lód tworzący jądro komety zawiera wskazówki dotyczące historii komety i jej ewolucji w czasie.

„Komety wciąż zawierają w sobie zapis warunków panujących na wczesnych etapach istnienia Układu Słonecznego, aczkolwiek astronomowie uważają, że niektóre komety zawierają w sobie więcej informacji niż inne”, mówi Michael DiSanti, astronom z NASA Goddard Space Flight Center w Greenbelt i główny autor nowego artykułu, który opublikowany został w periodyku Astronomical Journal.

Kometa – oficjalnie nazwana 45P/Honda-Mrkos-Pajdusakova – należy do komet rodziny Jowisza, które okrążają Słońce z okresem od pięciu do siedmiu lat. Naukowcy znacznie mniej wiedzą o lodach w tej grupie komet, niż w grupie komet długookresowych pochodzących z Obłoku Oorta.

W celu zidentyfikowania lodów, astronomowie poszukują ich śladów w zakresie podczerwonym, poza widzialnym zakresem promieniowania. DiSanti wraz ze współpracownikami przeprowadził ich badania za pomocą wysokiej rozdzielczości spektrografu iSHELL niedawno zainstalowanego na IRTF na szczycie Maunakea. Dzięki wykorzystaniu iSHELL astronomowie mogą teraz obserwować wiele komet, które dotychczas były za ciemne.

Zakres widmowy instrumentu umożliwia jednoczesne wykrywanie licznych odparowanych lodów, dzięki czemu minimalizuje się niepewność podczas porównywania ilości poszczególnych lodów. Instrument obserwuje w zakresie od 1,1 mikrometra w bliskiej podczerwieni do 5,3 mikrometrów w średnim zakresie podczerwieni.

Obserwując kometę przez dwa dni na początku 2017 roku – wkrótce po przelocie 45P przez peryhelium swojej orbity – badacze wykonali obszerne obserwacje wody, tlenku węgla, metanu i sześciu innych lodów charakteryzujących kometę. Dla pięciu lodów – w tym tlenku węgla i metanu – badacze porównali ich obfitość po stronie oświetlonej przez Słońce ze stroną zacienioną.

Wyniki obserwacji wskazują, że 45P ma niewiele lodowego tlenku węgla, praktycznie jest go pozbawiona. Nie jest to zaskakująca informacja, ponieważ tlenek węgla dość szybko ucieka w przestrzeń kosmiczną gdy kometa ogrzewana jest przez Słońce. Jednak metan powinien równie łatwo uciekać z powierzchni komety, a tymczasem okazuje się, że 45P jest bogata w metan i jest jedną z nielicznych komet zawierających więcej metanu niż tlenku węgla.

Możliwe, że metan uwięziony jest w innym lodzie, dzięki czemu dłużej utrzymuje się na komecie. Jednak badacze uważają, że tlenek węgla mógł wejść w reakcję z wodorem prowadząc do powstania metanolu. Badania potwierdziły ponadprzeciętną obfitość metanolu w 45P.

Kiedy doszło do tej reakcji to zupełnie inne pytanie wymagające szczegółowej wiedzy z zakresu badań kometarnych. Jeżeli metanol powstał na ziarnach pierwotnego lodu zanim powstała kometa 45P, to kometa od zawsze taka była. Z drugiej strony poziomy tlenku węgla i metanolu w komie mogły się zmieniać w czasie, szczególnie dlatego, że komety rodziny Jowisza spędzają więcej czasu bliżej Słońca niż komety z Obłoku Oorta.

„Badacze komet przypominają archeologów badających dawne próbki w celu zrozumienia przeszłości” mówi Boncho Bonev, astronom z American University i drugi autor artykułu.

Teraz badacze próbują zrozumieć czy uzyskane przez nich wyniki charakteryzują całą grupę komet. 45P to pierwsza z pięciu takich krótkookresowych komet, których badanie jest możliwe w latach 2017-2018. Tuż za plecami 45P znajdują się komety 2P/Encke oraz 41P/Tuttle-Giacobini-Kresak. Latem przyszłego roku pojawią się 21P/Giacobini-Zinner, a później 46P/Wirtanen, która znajdzie się bliżej niż 16 milionów kilometrów od Ziemi w grudniu 2018 roku.

Źródło: NASA

Komentarze

comments