Videnskab
 Science >> Videnskab >  >> Astronomi

Hvorfor er nogle kometer grønne?

Comet C/2022 E3 (ZTF) baner sig vej gennem solsystemet. For det blotte øje vil kometen ikke se så grøn ud som dette billede. Dette billede opnås normalt ved, at et kamera tager en lang eksponering. Alessandro Bianconi/Edu INAF/Flckr/CC BY-SA 2.0

En ting, som astronomer er blevet mere og mere opmærksomme på i de sidste par årtier, er, hvor mange objekter, der er en del af vores ene specielle solsystem. Mens vi engang forstod vores system som sammensat af en sol, nogle planeter og et asteroidebælte, ved vi nu, at der er millioner af objekter uden for Neptuns kredsløb i Kuiperbæltet - og der er mere tilbage at opdage (Planet X, nogen?) .

Nogle af disse fjerne objekter besøger af og til de indre dele af solsystemet, herunder kometer på lange baner, der rejser milliarder af miles over titusinder af år. En sådan komet skabte for nylig overskrifter på grund af sin karakteristiske grønne nuance - men hvad får en komet til at fremstå i en bestemt farve i første omgang?

Indhold
  1. Mød Comet C/2022 E3 (ZTF)
  2. Hvad gør kometer grønne?
  3. Hvor almindelige er grønne kometer?

Mød Comet C/2022 E3 (ZTF)

Comet C/2022 E3 (ZTF) vises på nattehimlen. Conrad Bohem, Osservatorio Astronomico di Trisete, INAF/Flckr/CC BY-SA 2.0

Kometen C/2022 E3 (ZTF) stammer fra det yderste af solsystemet i et område kaldet Kuiperbæltet, og blev opdaget i marts 2022 ved Zwicky Transient Facility i Californien - deraf den parentetiske del af navnet. Det var tættest på Jorden den 1. februar 2023, den nærmeste tilgang i omkring 50.000 år.

Astronomer vurderer, at sidste gang, C/2022 E3 (ZTF) var synlig, var i den tid, hvor neandertalere var i live, og en stor istid dækkede det meste af jorden på Jorden med enorme gletsjere. I dag er verden naturligvis meget anderledes, men den ærefrygt, som denne kosmiske besøgendes udseende forårsager, forbliver stort set den samme.

Ud over dens lange omløbsperiode var en anden egenskab, der gjorde C/2022 E3 (ZTF) speciel, dens farve. Komaen, den glødende atmosfære omkring kometens hoved eller kerne, har høje koncentrationer af diatomisk kulstof og cyanogen (lavet af bundet kulstof og nitrogen). Da denne forbindelse er oplyst af solen, lyser den grønt i det synlige lysspektrum. Dette er grunden til, at mange artikler om C/2022 E3 (ZTF) kaldte den "den grønne komet."

Hvad gør kometer grønne?

Delene af en komet omfatter koma, hovedet (kernen) og to haler:støvhale og ion- eller gashalen. gritsalak karalak/Shutterstock

Forskellige elementer i en komet kan bidrage til den grønne nuance, den ser ud til at have for jordiske observatører.

Kometen fra en komet dannes faktisk først et sted omkring Mars' kredsløb, hvor en komets nærhed til solen får isen på klippelegemet til at smelte og skabe en atmosfærelignende halo af støv og gas, der omgiver kometen. Efterhånden som koma (og komet) bevæger sig tættere på solen, går gasserne i koma gennem atomare overgange på grund af sollysets effekt.

I tilfældet med C/2022 E3 (ZTF), spalter sollys, der skinner på kometen, de diatomiske kulstofmolekyler i dens lille komaatmosfære i enkelte kulstofatomer; det er det, der frembringer den grønne nuance omkring kometens kerne eller hoved. Kometens støvhale ser stadig ud til at være hvid, og dens svagere gashale virker blålig.

Der har været andre særligt grønne kometer i de senere år, herunder C/2007 N3 Lulin, C/2014 Q2 Lovejoy og C/2021 A1 Leonard, på grund af samme effekt. Kometer kan også antage lidt forskellige farver, herunder blågrøn og blå, baseret på den kemiske sammensætning af gasserne i koma, der dannes omkring dem. Nogle kometer kan endda være røde.

Hvor almindelige er grønne kometer?

Selvom du måske har set overskrifter, der refererer til Comet C/2022 E3 (ZTF) som en "sjælden grøn" komet, er disse faktisk to forskellige deskriptorer og bør adskilles af et komma (ikke et koma)!

C/2022 E3 (ZTF) er bestemt grøn, men den er også sjælden - dens sjældenhed kommer fra det faktum, at den har den 50.000-årige kredsløb gennem vores solsystem. Forskere mener, at der er gået langt over tusind generationer siden denne komet kunne være blevet opdaget af vores fjerne homo sapiens forfædre. Og beregninger tyder på, at den måske aldrig vil blive set igen.

For kometer generelt er det ikke ualmindeligt at se grønne ud, når de nærmer sig solen og passerer Jorden; der var allerede nævnt flere grønne kometer, og vi kan meget vel komme til at se mere i løbet af vores liv. Det hele kommer ned til den kemiske sammensætning og hvor meget diatomisk kulstof hver enkelt indeholder - noget, der blev bestemt for længe siden under Big Bang og dannelsen af ​​vores solsystem.

Nu er det interessant

Kometer skifter farve, både sæsonmæssigt og på hver efterfølgende bane. Som du måske gætter, kan kometer ændre farve, når de kommer tættere på eller længere fra solen, noget der blev undersøgt som en del af NASAs Rosetta-mission til kometen 67P/Churyumov-Gerasimenko. Det er dog sandsynligt, at kometer også kan se forskellige farver på hver efterfølgende bane i solsystemet, da atom- og gassammensætning kan ændre sig som et resultat af den tidligere bane- og komadannelse. Forskere kan studere korttidskometer (dem med en kredsløb på 200 år eller mindre) for at lære mere om dette, men kun få af de kometer, vi har opdaget og fotograferet indtil videre, er vendt tilbage for at bekræfte denne effekt!