Comet gateway opdaget til det indre solsystem, kan ændre grundlæggende forståelse af kometens udvikling

En ny undersøgelse ledet af en forsker fra University of Central Florida kan fundamentalt ændre vores forståelse af, hvordan kometer ankommer fra udkanten af ​​solsystemet og ledes til det indre solsystem, der kommer tættere på Jorden.

I en undersøgelse, der skal offentliggøres i Astrofysiske tidsskriftsbreve denne uge, videnskabsmand Gal Sarid og medforfattere beskriver opdagelsen af ​​en orbital "gateway", som mange kometer passerer igennem, før de nærmer sig vores sol. Porten blev afsløret som en del af en simulering af kentaurer, små iskolde kroppe, der rejser på kaotiske baner mellem Jupiter og Neptun. Studieholdet modellerede udviklingen af ​​kroppe fra hinsides Neptuns bane, gennem den gigantiske planets region, og inde i Jupiters bane. Disse iskolde kroppe betragtes som næsten uberørte rester af materiale fra fødslen af ​​vores solsystem.

I lang tid, kometernes vej fra deres oprindelige dannelsessted indad mod solen er blevet diskuteret.

"Hvordan gør nye kometer, kontrolleret af Jupiters indflydelse, erstatte dem, der er tabt? Hvor er overgangen mellem at bo i det ydre solsystem, som små slumrende kroppe, og bliver aktive indre solsystemlegemer, udviser en udbredt gas- og støvkoma og hale?" spørger Sarid, den ledende videnskabsmand for undersøgelsen. Disse spørgsmål forblev et mysterium indtil nu. "Hvad vi opdagede, gateway-modellen som 'kometernes vugge,' ' vil ændre den måde, vi tænker på historien om iskolde kroppe, " han siger.

Kentaurer menes at stamme fra Kuiperbælt-regionen ud over Neptun og betragtes som kilden til Jupiter-familiens kometer, som optager det indre solsystem. Kentaurbanernes kaotiske natur skjuler deres nøjagtige veje, hvilket gør det vanskeligt at forudsige deres fremtid som kometer. Når iskolde kroppe som kentaurer eller kometer nærmer sig solen, de begynder at frigive gas og støv for at frembringe det uklare udseende af koma og forlængede haler, som vi omtaler som kometer. Denne skærm er blandt de mest imponerende fænomener, der kan observeres på nattehimlen, men det er også et flygtigt flimmer af skønhed, der hurtigt efterfølges af enten kometens ødelæggelse eller dens udvikling til en slumrende tilstand, siger Sarid.

Det oprindelige mål med undersøgelsen var at udforske historien om en ejendommelig kentaur – 29P/Schwassmann-Wachmann 1 (SW1), en mellemstor kentaur i en næsten cirkulær bane lige bag Jupiter. SW1 har længe undret astronomer med sin høje aktivitet og hyppige eksplosive udbrud, der opstår i en afstand fra solen, hvor is ikke effektivt burde fordampe. Både dens kredsløb og aktivitet sætter SW1 i en evolutionær mellemvej mellem de andre kentaurer og Jupiter-familiens kometer. Forskerholdet ønskede at undersøge, om SW1s omstændigheder var i overensstemmelse med de andre kentaurers orbitale progression, siger Sarid.

"Mere end hver femte kentaur, som vi sporede, blev fundet at gå ind i en bane, der ligner den for SW1 på et tidspunkt i deres levetid, sagde Maria Womack, en Florida Space Institute-forsker og medforfatter til undersøgelsen. "I stedet for at være en ejendommelig afviger, SW1 er en kentaur fanget i færd med at udvikle sig dynamisk til en JFC." Ud over den almindelige karakter af SW1's kredsløb, simuleringerne fører til en endnu mere overraskende opdagelse, siger Womack.

"Kentaurer, der passerer gennem denne region, er kilden til mere end to tredjedele af alle JFC'er, hvilket gør dette til den primære gateway, hvorigennem disse kometer produceres, " siger Womack. Gateway-regionen holder ikke fastboende genstande længe, hvor de fleste kentaurer bliver til JFC'er inden for et par tusinde år. Dette er en kort del af ethvert solsystemobjekts levetid, som kan strække sig over millioner og nogle gange milliarder af år.

Tilstedeværelsen af ​​porten giver et længe efterspurgt middel til at identificere kentaurerne på en forestående bane mod det indre solsystem. SW1 er i øjeblikket den største og mest aktive af de håndfuld objekter, der er opdaget i denne gateway-region, hvilket gør det til en "primær kandidat til at fremme vores viden om de orbitale og fysiske overgange, der former den kometpopulation, vi ser i dag, " siger Sarid.

Vores forståelse af kometer er tæt forbundet med at kende vores solsystems tidlige sammensætning og udviklingen af ​​betingelserne for at atmosfærer og liv kan opstå, sagde forskerne.