Subaru-teleskopet registrerer det mellem-infrarøde emissionsbånd fra komplekse organiske molekyler i kometen 21P/Giacobini-Zinner

Ved at bruge det afkølede mellem-infrarøde kamera og spektrometer (COMICS) på Subaru-teleskopet, astronomer har opdaget et uidentificeret infrarødt emissionsbånd fra kometen 21P/Giacobini-Zinner (herefter, komet 21P/G-Z) ud over de termiske emissioner fra silikat- og kulstofkorn. Disse uidentificerede infrarøde emissioner skyldes sandsynligvis komplekse organiske molekyler, både alifatiske og aromatiske kulbrinter, forurenet med N- eller O-atomer. I betragtning af egenskaberne af støv og organiske molekyler, kometen 21P/G-Z kan stamme fra den cirkumplanetære skive på en gigantisk planet (som Jupiter eller Saturn), hvor den var varmere end de typiske kometdannende områder.

Comet 21P/G-Z er en Jupiter-familiekomet med en omløbstid på omkring 6,6 år og menes at være moderlegemet til oktober Draconids meteorregn. Sammenlignet med andre kometer, denne komet er ejendommelig med hensyn til dens flygtige indhold (udtømt i kulstofkædemolekyler, NH2, og meget flygtige arter) og egenskaberne af dets støvkorn, og er kategoriseret som "G-Z type" (~6% af de undersøgte kometer). Baseret på tidligere undersøgelser, det blev foreslået, at kometen 21P/G-Z stammede fra en anden region end andre kometer, men vi havde ingen information om det specifikke område i den protoplanetariske disk. En negativ tendens til lineær polarisering i den optiske bølgelængderegion er også rapporteret for støvkontinuummet af kometen 21P/G-Z. Det foreslås, at denne negative bølgelængdegradient af polarisering kan forklares med et højere indhold af organiske materialer i støvkornene af 21P/G-Z. Hvis komplekse organiske molekyler som aminosyrer beriges i kometen 21P/G-Z og i oktoberdrakonidernes meteoroider, denne meteorregn kunne have leveret komplekse organiske materialer til den gamle Jord. Imidlertid, komplekse højmolekylære organiske molekyler er aldrig blevet påvist tydeligt i kometer, undtagen i kometen 67P/Churyumov-Gerasimenko ved in-situ målinger af Rosetta-rumfartøjet. Hvor meget og hvor komplekst af organiske molekyler er indeholdt i kometen 21P/G-Z er stadig et åbent spørgsmål.

Et hold af astronomer fra Institute of Space and Astronautical Science, Japan Aerospace Exploration Agency (ISAS/JAXA), Kyoto Sangyo University (KSU), Japans National Astronomical Observatory (NAOJ), og Okayama University of Science (OUS) udførte mid-infrarød spektroskopiske og billeddannende observationer af kometen 21P/G-Z ved hjælp af COMICS den 5. juli, 2005 (da kometen var 1,04 au fra Solen, nær dens perihelium). Det opnåede spektrum af kometen 21P/G-Z viser emissionstoppe af krystallinske silikatkorn, som normalt også ses hos mange andre kometer. Ud over disse silikategenskaber, forskerne fandt ud af, at spektret af kometen 21P/G-Z udviser uidentificerede infrarøde emissionsegenskaber, som kunne henføres til en blanding af alifatiske og aromatiske carbonhydrider (såsom polycykliske aromatiske carbonhydrider eller hydrogenerede amorfe carbonatomer forurenet med N- eller O-atomer).

Comet 21P/G-Z er beriget med komplekse organiske molekyler. Berigelsen af ​​komplekse organiske molekyler kræver en varm temperatur eller højenergetisk partikelmiljø omkring kometen i den tidlige soltåge. Tilstedeværelsen af ​​disse komplekse organiske molekyler tyder på, at kometen 21P/G-Z stammer fra et varmere område i den protoplanetariske skive end det typiske kometdannende område. I betragtning af, at den afledte massefraktion af krystallinske silikater i kometen 21P/G-Z er typisk for kometer, vi foreslår, at kometen stammer fra den cirkumplanetære skive på en kæmpeplanet (som Jupiter eller Saturn), hvor den var varmere end den typiske kometdannende region (5-30 au fra Solen) og var egnet til dannelsen af ​​komplekse organiske molekyler . Kometer fra cirkumplanetære skiver kan være beriget med komplekse organiske molekyler, ligner kometen 21P/G-Z, og kan have leveret præ-biotiske molekyler til oldtidens Jord ved direkte nedslag eller meteorregn.