Srednje infrardeča slika kometa 9P / Tempel 1 po trku Deep Impact. Kreditna slika: NAOJ Klikni za povečavo
Ko je Nasina misija Deep Impact 4. julija letos zaplavala v komet 9P / Tempel 1, so orjaški teleskopi na Mauna Kea imeli edinstven pogled na ogromen oblak prahu, plina in ledu, ki se je med trčenjem izgnal.
Niz usklajenih opazovanj, ki jih je v idealnih pogojih naredila največja svetovna zbirka velikih teleskopov, je prinesel presenetljive nove vpoglede v prednike in cikle izroka kometov. Zlasti materiali pod kometovo prašno kožo kažejo presenetljive podobnosti med dvema družinama kometov, pri katerih ni bilo nobenega odnosa.
Ugotovitve so znanstvenikom omogočile tudi določitev mase materiala, ki je bil trčen v trčenje, ki naj bi znašal kar 25 polno naloženih vlečnih tovornjakov.
Ugotovitve temeljijo na sestavi skalnega prahu, ki so ga zaznali 8-metrski teleskopi Subaru in Gemini ter organske spojine na osnovi etana, vode in ogljika, razkrite z 10-metrskim merilnikom. Keck observatorij. Rezultati teh opazovanj Mauna Kea so bili danes na voljo v posebnem segmentu v reviji Science, ki izpostavlja rezultate eksperimenta Deep Impact.
Za eksperiment Deep Impact je bil izbran komet Tempel 1, ker kroži proti Soncu v stabilni orbiti, ki omogoča, da se njegova površina rahlo zapeče s sončnim sevanjem. Posledica tega je, da ima komet star odvečen zaščitni sloj prahu, ki prekriva ledeni material pod seboj, podobno kot snežna odeja nabira umazanijo na svoji površini, ko se topi ob pomladni sončni svetlobi. Misija Deep Impact je bila zasnovana za kopanje globoko pod to skorjasto zunanjostjo, da bi izvedeli več o resničnosti kometovih komponent prahu in ledu. "Ta komet se je zagotovo nekaj skrival pod furnirjem kamenja in ledu in bili smo pripravljeni z največjimi teleskopi na svetu, da ugotovimo, kaj je to," je dejal Chick Woodward z univerze v Minneapolisu in del opazovalne ekipe Gemini.
Kombinirana opazovanja kažejo kompleksno mešanico silikatov, vode in organskih spojin pod površino kometa. Ti materiali so podobni tistim, ki jih vidimo v drugem razredu kometov, za katere se domneva, da prebivajo v daljnem roju neokrnjenih teles, imenovanih Oortov oblak. Kometi Oort Cloud so dobro ohranjeni fosili v zmrznjenih predmestjih osončja, ki so se v milijardah let od nastanka spremenili malo. Ko jih občasno gravitacijsko potisnejo proti Soncu, se ob enkratnem obisku notranjega osončja segrejejo in sprostijo veliko količino plina in prahu.
Verjeli so, da so se kometi, kot je Tempel 1 (znan kot periodični kometi), oblikovali v hladnejšem vrtcu, ki se jasno razlikuje od rojstnih krajev njihovih bratrancev, kometov Oort Cloud. Dokazi za dve različni "družinski drevesi" so v njihovi zelo različni orbiti in navidezni sestavi. "Zdaj vidimo, da je razlika morda res samo površna: samo koža globoka." je rekel Woodward. »Pod površjem ti kometi navsezadnje morda niso tako različni.
Ta podobnost kaže, da sta si obe vrsti kometov morda delili rojstni kraj na območju nastajajočega osončja, kjer so bile temperature dovolj tople, da so lahko ustvarile opazovane materiale. "Zdaj je verjetno, da so se ta telesa oblikovala med orbitama Jupitra in Neptuna v skupni drevesnici," je dejal Seiji Sugita z univerze v Tokiu in član ekipe Subaru.
"Drugo vprašanje, s katerim so se teleskopi Mauna Kea lahko lotili, je količina mase, ki je bila izvržena, ko je komet udaril košček bakra, velikosti velikega klavirja iz vesoljskega plovila Deep Impact," je komentirala Sugita. V času trčenja je vesoljsko plovilo potovalo s približno 23.000 miljami na uro ali skoraj 37.000 kilometrov na uro.
Ker vesoljsko plovilo ni moglo preučiti velikosti kraterja, ki je nastal po njegovem oblikovanju, so opažanja Mauna Kea z visoko ločljivostjo zagotovila potrebne podatke za trdno oceno masnega izmetja, ki je znašal približno 1000 ton. "Za sprostitev te količine materiala mora imeti komet precej mehko konsistenco," je dejala Sugita.
"Splav z NASA-ino udarno sondo je osvobodil te materiale in na pravem mestu smo jih zajeli z največjimi teleskopi na Zemlji," je dejal W.M. Keck režiser Fred Chaffee. "Tesno sodelovanje med Keckom, Geminijem in Subarujem je zagotovilo, da so najboljši znanost opravili najboljši teleskopi na svetu in pokazali, da je celota pogosto večja od vsote njenih delov."
Vsi trije največji teleskopi Mauna Kea so opazili komet v infrardečem delu spektra, kar je svetloba, ki jo lahko opišemo kot "rdečo od rdeče." Vesoljsko plovilo Deep Impact ni bilo zasnovano za opazovanje kometa v srednjem infrardečem (ali termičnem infrardečem) delu spektra, kar sta zmogla Subaru in Gemini. V Keckovih opazovanjih je bil uporabljen skoraj infrardeči spektrograf z visoko ločljivostjo. Velikih tovrstnih instrumentov bi bilo nemogoče umestiti na vesoljsko plovilo Deep Impact.
"Ta opažanja nam dajo najboljši pogled na to, kaj je pod prašno kožo kometov," je dejal David Harker, ki je vodil ekipo Gemini. "V uri udarca se je kometov sij spremenil in uspeli smo zaznati celo vrsto finih prašnih silikatov, ki jih je pod zaščitno skorjo kometa poganjal plinski gejzir. Ti so vključevali veliko količino olivina, ki je po sestavi podoben tistemu, ki bi ga našli na plažah pod Mauna Kea. Ta neverjetni podatek je bil res darilo Mauna Kea! "
Instrumenti, ki so podali ta opažanja, so bili:
* MICHELLE (srednji infracrveni spektrograf / ehelle) na 8-metrskem teleskopu Fredricka C. Gilletta (Gemini North)
* NIRSPEC (skoraj infrardeči spektrograf) na 10-metrskem 10-metrskem teleskopu Keck II
* COMICS (ohlajena srednje infrardeča kamera in spektrograf) na 8-metrskem teleskopu Subaru
Izvirni vir: NAOJ News Release
Kaj je največji teleskop?
