Hubble observerer den fjerneste aktive indgående komet, der endnu er set

NASAs Hubble-rumteleskop har fotograferet den fjerneste aktive indgående komet, der nogensinde er set, i en enorm afstand af 1,5 milliarder miles fra Solen (ud over Saturns bane). Lidt opvarmet af den fjerne Sol, det er allerede begyndt at udvikle en 80, 000 kilometer bred uklar sky af støv, kaldet koma, omslutter en lille, fast kerne af frossen gas og støv. Disse observationer repræsenterer de tidligste tegn på aktivitet, der nogensinde er set fra en komet, der kommer ind i solsystemets planetariske zone for første gang.

kometen, kaldet C/2017 K2 (PANSTARRS) eller "K2", har rejst i millioner af år fra sit hjem i de kolde ydre rækker af solsystemet, hvor temperaturen er omkring minus 440 grader Fahrenheit. Kometens kredsløb indikerer, at den kom fra Oort-skyen, et sfærisk område næsten et lysår i diameter og menes at indeholde hundreder af milliarder af kometer. Kometer er de iskolde rester fra dannelsen af ​​solsystemet for 4,6 milliarder år siden og derfor uberørte i iskolde sammensætning.

"K2 er så langt fra solen og så kold, vi ved med sikkerhed, at aktiviteten - alle de uklare ting, der får det til at ligne en komet - ikke er produceret, som i andre kometer, ved fordampning af vandis, " sagde ledende forsker David Jewitt fra University of California, Los Angeles. "I stedet, vi tror, ​​at aktiviteten skyldes sublimeringen [et fast stof, der ændrer sig direkte til en gas] af superflygtige stoffer, når K2 gør sin første indtræden i solsystemets planetariske zone. Derfor er det specielt. Denne komet er så langt væk og så utrolig kold, at vandis er frosset som en sten."

Baseret på Hubble-observationerne af K2's koma, Jewitt antyder, at sollys opvarmer frosne flygtige gasser - såsom ilt, nitrogen, carbondioxid, og kulilte - der dækker kometens kolde overflade. Disse iskolde flygtige stoffer løfter sig fra kometen og frigiver støv, danner koma. Tidligere undersøgelser af sammensætningen af ​​kometer nær Solen har afsløret den samme blanding af flygtige is.

"Jeg tror, ​​at disse flygtige stoffer er spredt over hele K2, og i begyndelsen for milliarder af år siden, de var sandsynligvis gennem alle kometer i øjeblikket i Oort-skyen, " sagde Jewitt. "Men de flygtige stoffer på overfladen er dem, der absorberer varmen fra Solen, så, i en vis forstand, kometen afgiver sin ydre hud. De fleste kometer opdages meget tættere på Solen, nær Jupiters bane, så når vi ser dem, disse flygtige overfladestoffer er allerede blevet bagt af. Det er derfor, jeg tror, ​​at K2 er den mest primitive komet, vi har set."

K2 blev opdaget i maj 2017 af Panoramic Survey Telescope and Rapid Response System (Pan-STARRS) på Hawaii, et undersøgelsesprojekt af NASA's Near-Earth Object Observations Program. Jewitt brugte Hubbles Wide Field Camera 3 i slutningen af ​​juni til at se nærmere på den iskolde besøgende.

Hubbles skarpe "øje" afslørede omfanget af koma og hjalp også Jewitt med at vurdere størrelsen af ​​kernen - mindre end 12 miles på tværs - selvom den spinkle koma er 10 jorddiametre på tværs.

Denne enorme koma må være dannet, da kometen var endnu længere væk fra Solen. Graver gennem arkivbilleder, Jewitts team afslørede udsigter over K2 og dens uklare koma taget i 2013 af Canada-France-Hawaii Telescope (CFHT) på Hawaii. Men genstanden var da så svag, at ingen lagde mærke til den.

"Vi tror, ​​at kometen har været kontinuerlig aktiv i mindst fire år, " sagde Jewitt. "I CFHT-dataene, K2 havde koma allerede 2 milliarder miles fra Solen, da det var mellem Uranus og Neptuns baner. Den var allerede aktiv, og jeg tror, ​​at den konstant har været aktiv ved at komme ind. Når den nærmer sig Solen, det bliver varmere og varmere, og aktiviteten stiger."

Men, nysgerrigt, Hubble-billederne viser ikke en hale, der flyder fra K2, som er en signatur af kometer. Fraværet af et sådant træk indikerer, at partikler, der løfter sig fra kometen, er for store til, at strålingstrykket fra Solen kan feje dem tilbage i en hale.

Astronomer vil have god tid til at udføre detaljerede undersøgelser af K2. I de næste fem år, kometen vil fortsætte sin rejse ind i det indre solsystem, før den i 2022 når sin nærmeste nærme sig Solen lige uden for Mars' kredsløb. "Vi vil for første gang være i stand til at overvåge den udviklende aktivitet af en komet, der falder ind fra Oort-skyen over en ekstraordinær række af afstande, " sagde Jewitt. "Den burde blive mere og mere aktiv, når den nærmer sig Solen og formentlig vil danne en hale."

Jewitt sagde, at NASAs James Webb-rumteleskop, et infrarødt observatorium, der er planlagt til at lancere i 2018, kunne måle varmen fra kernen, hvilket ville give astronomerne et mere præcist skøn over dens størrelse.

Holdets resultater vil blive vist i 28. september-udgaven af ​​The Astrofysiske journalbreve .