Observationer af en komet første passage gennem solsystemet afslører uventede hemmeligheder

Kometer er vores mest direkte forbindelse til de tidligste stadier af solsystemets dannelse og udvikling. Kun hvert par år opdages en ny komet, der er på sin første tur til det indre solsystem fra Oort-skyen, en zone af iskolde objekter, der omslutter solsystemet. Sådanne muligheder giver astronomer en chance for at studere en særlig klasse af kometer.

Ombord på NASAs flyvende teleskop, Stratosfærisk Observatorium for Infrarød Astronomi, eller SOFIA, et hold ledet af Charles Woodward fra University of Minnesotas Minnesota Institute for Astrophysics observerede kometen C/2012 K1 (også kaldet Pan-STARRS efter observatoriet, der opdagede den i 2012), søger efter ny indsigt i udviklingen af ​​det tidlige solsystem.

Kometer, der stammer fra Oort-skyen, ligesom Comet C/2012 K1, forblive upåvirket af Solens termiske opvarmning og strålingsbehandling. Den uberørte natur af disse kometer kan bevare overfladematerialer, hvilket gør dem ideelle mål til at observere gas- og støvpartikelsammensætning.

"Comet C/2012 K1 er en tidskapsel af det tidlige solsystems sammensætning, " sagde Woodward. "Enhver mulighed for at studere disse kroppe bidrager til vores forståelse af kometernes generelle karakteristika og dannelsen af ​​små kroppe i vores solsystem."

Holdet brugte kort- og langbølgelængdekameraer på det svage objekts infrarøde kamera til SOFIA-teleskopet, FORCAST, at studere lys, der udsendes fra kometens koma:gas og støv, der dannes omkring en kometkerne, når den opvarmes af Solen. Holdet brugte observationerne til at udlede størrelsen og sammensætningen af ​​støvkornene og til at identificere og kategorisere deres termiske egenskaber.

uventet, disse observationer afslørede svage silicatemissionstræk fra kometen, snarere end de forventede stærke silikattræk fundet i nogle tidligere Oort Cloud-kometobservationer, herunder kometen Hale-Bopps og undersøgelser udført med Spitzer Space Telescope. Ved at analysere disse silicatemissioner og sammenligne dem med termiske modeller, forskerne fastslog, at komas støvkorn er store og overvejende består af kulstof snarere end krystallinsk silikat. Denne sammensætning udfordrer eksisterende teoretiske modeller for, hvordan Oorts skykometer dannes.

"Kometer er lavet af materialer, der ikke blev lavet til planeter, så at studere støvet i dem kan hjælpe os med at forstå indholdet, oprindelse, og udviklingen af ​​det tidlige solsystem, inklusive processen med at danne klippeplaneter, " sagde Woodward.

Mens missioner som Den Europæiske Rumorganisations Rosetta-mission, eller NASAs Stardust-mission leverede direkte prøveudtagning af kometmaterialer, fjernobservationer, såsom dem, der blev gennemført ombord på SOFIA, give forskere mulighed for at forstå ligheder og forskelle mellem forskellige typer kometer.

"Styrken af ​​Comet C/2012 K1's silikattræk observeret i midten af ​​infrarødt med SOFIA har sat scenen for, hvad vi har foreslået for observationer ved hjælp af det kommende James Webb Space Telescope - for at studere endnu svagere fjernere kometer, " sagde Woodward. "Jeg tror, ​​der vil være en god synergi mellem de to missioner, i måludvælgelse og målrettet opfølgning."

Denne undersøgelse blev offentliggjort i Astrofysisk tidsskrift .