Videnskab
 science >> Videnskab >  >> Astronomi

Forsker fanger sjældne radarbilleder af Comet 46P/Wirtanen

Denne sekvens af radarbilleder af Comet 46P/Wirtanen fra 15. december viser tilsyneladende rotation af kernen i retning mod uret. Den lodrette akse er afstanden i sigtelinjen (15m/pixel), og den vandrette akse er i Doppler-hastighed fra kometens rotation. Kernen roterer en gang hver 8,9 time, bestemmes ud fra optiske billeder. Denne film dækker 1,4 timer af kometens rotation. Ved at kombinere billeder taget over flere dage, forskere kan konstruere en formmodel af kometkernen. Kredit:University of Arizona

Knap synligt for det blotte øje, Comet 46P/Wirtanen holder nogle hemmeligheder så tæt på, at kun radar kan afsløre dem.

Da kometen nærmede sig Jorden den 16. december, det blev studeret af et hold videnskabsmænd ledet af Ellen Howell fra UA's Lunar and Planetary Laboratory. Holdet brugte Arecibo Observatorys planetariske radar, som er understøttet af NASAs Near-Earth Object Observations-program.

At studere kometen med radar giver et glimt af dens kerne, den faste del af kometen, der normalt er gemt inde i en sky af gas og støv, der udgør koma og halen. Radarbilleder giver også mulighed for en præcis bestemmelse af kometens kredsløb, giver forskerne mulighed for bedre at forudsige, hvordan gas- og støvemissionen kan ændre kredsløbet.

Arecibo Observatorium, en facilitet under National Science Foundation, der drives af University of Central Florida, er det eneste radaranlæg med følsomhed til at tage billeder af Comet 46P/Wirtanens kerne under dens forbiflyvning. Arecibo-radarobservationerne af Comet 46P/Wirtanen begyndte 10. december og fortsatte til og med 18. december.

Radarbillederne af kernen afslørede en langstrakt, noget klumpet krop, der er meget mere ru end andre, der er blevet undersøgt.

De nye radarobservationer gav de første definitive målinger af Comet 46P/Wirtanens diameter, hvilket er cirka 0,9 miles (1,4 km). Tidligere størrelsesestimater af diameteren blev afledt af kometens lysstyrke, men radar giver en mere direkte måling.

Howells hold, som omfattede forskere fra University of Central Florida og Lunar and Planetary Institute, var også i stand til at observere kometens storkornede koma, som kun kan spores af radar. De opdagede, at det indeholder en betydelig population af partikler, defineret som dem lige under en tomme (2 cm) og større. Denne koma-nederdel, set i nogle, men ikke alle kometer observeret med radar, er meget omfattende og asymmetrisk i denne aktive komet.

Kometen P46/Wirtanen (til venstre) ses her krydse en mørk, måneløs nattehimmel den 17. december, med Plejaderne truende i baggrunden. Kredit:Vincent Cheng, Guangdong, Kina

"Radarobservationer giver os billeder af kometkernen, som vi ikke kan få på anden måde. Denne komet har en virkelig robust udseende overflade, som kan være relateret til den store bestand af korn i dets koma, " sagde Howell, seniorforsker ved Lunar and Planetary Laboratory. "Hver komet, vi studerer, er unik. Radarbilleder er vigtige brikker i puslespillet."

Howells team var også i stand til at finde nogle overraskende forskelle mellem denne og andre kometer af samme familie.

Comet 46P/Wirtanen er en af ​​en gruppe kometer kaldet Jupiter-familiens kometer, da deres baner er styret af Jupiters tyngdekraft. To andre kometer fra Jupiter-familien, 45P/Honda-Mrkos-Pajdusakova og 41P/Tuttle-Giacobini-Kresak, blev også for nylig undersøgt af radar i 2017.

Selvom de tre kometer har lignende kredsløb og aktivitetsniveauer, radarobservationerne viser, at de faktisk er ret forskellige, især med hensyn til de store korn i koma. Comet 46P/Wirtanen har en stor bestand af store korn, 45P/Honda-Mrkos-Pajdusakova har en mindre bestand af disse korn, men 41P/Tuttle-Giacobini-Kresak havde ingen.

Kometen 46P/Wirtanen nærmede sig Jorden nærmest ved omkring 7,2 millioner miles (11,6 millioner km), eller 30 jord-måne afstande, med en hastighed på over 22 tusind miles i timen (10 km/sek.) i forhold til Jorden. Howells team samarbejdede med en større UA-forskningsgruppe, ledet af Lunar and Planetary Laboratory professor Walter Harris, at observere kometen ved mange forskellige bølgelængder under passet for at karakterisere gassen og støvet, der udgår fra kernen, der danner koma.

Kometer er rester af planetdannelsesprocessen, og er en del af en gruppe af genstande lavet af vand, is og stenet materiale, der blev dannet ud over Neptun. Studiet af disse objekter giver os en idé om, hvordan vores solsystem dannedes og udviklede sig over tid.

Denne komet er kun den ottende afbildede med radar i de sidste 30 år, da kometer sjældent kommer tæt nok på Jorden til at få detaljerede billeder. Faktisk, selvom 46P/Wirtanen har en omløbsperiode på omkring 5,44 år, det passerer sjældent så tæt på Jorden. Den næste tætte tilgang fra Comet 46P/Wirtanen vil være i 2029, men under den tilgang vil kometen være 10 gange længere væk fra Jorden, end den er nu.

Denne forbiflyvning var den bedst kendte mulighed for at afbilde en komet med radar i de næste 30 år.


Varme artikler