Ny undersøgelse afslører sammenhænge mellem kemikalier fundet på kometer

En ny undersøgelse har afsløret ligheder og sammenhænge mellem visse typer kemikalier fundet på 30 forskellige kometer, som varierer meget i deres samlede sammensætning sammenlignet med hinanden. Forskningen er en del af igangværende undersøgelser af disse urlegemer, som indeholder materiale stort set uændret fra solsystemets fødsel for omkring 4,6 milliarder år siden.

Ved at studere sammensætningen af ​​diset koma og haler af disse kometer, forskere fandt ud af, at visse kemiske iser på kometerne regelmæssigt ville optræde i samspil med andre kemikalier på en korreleret måde, mens visse andre kemikalier dukkede op eller var fraværende uafhængigt af andre. "Dette relaterer sig til, hvordan kemikalierne opbevares sammen eller sekvestreres i kernen, eller kometens krop, " sagde avisens hovedforfatter, Neil Dello Russo, en rumforsker ved Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory i Laurel, Maryland.

Mængderne og forholdet mellem de kemikalier, der observeres i kometer, kan hjælpe forskere med at forstå mere om dannelsen af ​​vores solsystem. "Vi ønsker at studere overflod af disse kemikalier, fordi kometer er et vindue ind i en fjern fortid, og de kan fortælle os, hvordan de kemiske egenskaber og forhold var i det tidlige solsystem, " sagde Dello Russo. Holdet studerede forskellige typer simple, men rigelige kemikalier, inklusive flygtige stoffer såsom vand, metan, kulilte og ammoniak. Observationer fra Jorden kan ikke direkte påvise disse kemikalier på kometkernen, men gasser, is og korn, der frigives fra kometen, efterlader et kemisk spor, som kan observeres i kometernes disige koma og haler.

Forskere undersøgte data indsamlet fra 1997 til 2013, og omfattede både korttidskometer (dem, der er lagret omkring Kuiperbæltet ud over gasgigantplaneterne) og langtidskometer (som dannedes blandt gasgiganterne, før de blev slynget ud til den langt fjernere Oort-sky). Undersøgelsen sammenlignede den kemiske sammensætning af kometerne målt efter at de blev frigivet fra disse reservoirer og fandt ud af, at mens hver komet har en unik kemisk signatur, kortperiodekometer er i gennemsnit mere udtømte i visse kemikalier end langtidskometer fra Oort-skyen.

Resultaterne blev offentliggjort i novemberudgaven af Icarus .

Undersøgelsen brugte jordbaserede infrarøde spektrometre med høj opløsning, som kan observere små forskelle i farve, der afslører diagnostiske fingeraftryk af de kemikalier, der findes i komethaler. Data fra det nær-infrarøde spektrometer (NIRSPEC) ved Keck 2-teleskopet på W. M. Keck-observatoriet på Mauna Kea, Hawaii; det kryogene echellespektrometer (CSHELL) ved NASAs infrarøde teleskopanlæg på Mauna Kea; det infrarøde kamera og spektrografen ved Subaru-teleskopet, også på Mauna Kea; og det CRyogenic højopløsnings infrarøde Echelle Spectrograph (CRIRES) spektrometer ved VLT-teleskopet i Cerro Paranal, Chile, blev brugt. Dello Russo forklarede, at denne forskning kun blev muliggjort på grund af nylige gennembrud inden for infrarøde spektrometre:"I de sidste 20 år, teknologiske fremskridt har virkelig gjort det muligt nøjagtigt at detektere flygtige kemikalier i kometer, og at gøre det for kometer, der er svagere og længere væk end tidligere muligt. Det gjorde det muligt for os at studere en stor nok gruppe af kometer til at bemærke og undersøge væsentlige tendenser."

Dello Russo sagde, at undersøgelser som disse er nødvendige for at udvide, hvad forskerne ved om kometernes natur og historie, hvordan kometis er relateret, og hvordan de opbevares i og frigives fra kernen. "Kometer er meget forskellige, " sagde han. "Når NASA eller ESA sender en mission til en komet, vi kan lære en enorm mængde detaljer om den specifikke komet. Hvad vores forskning gør, er at sætte disse resultater ind i den større kemiske kontekst af den samlede kometpopulation. Vi kan hjælpe med at svare på, hvor en individuel komet passer ind i bestanden af ​​kometer."