Mystiske kometer med lang tid kan være mere almindelige - og større - end astronomer troede. Undersøgelser som denne vil hjælpe med at afsløre, hvilken slags fare de kan udgøre.
En animation af en komet, når den er i nærheden af solen og har spiret sin karakteristiske hale, via NASA / JPL-Caltech.
Tidlige himmelkigere vidste ikke, hvor kometer kommer fra, og betragtede dem sommetider som dårlige tegn. Dagens astronomer kender kometer som små, iskolde kroppe, der kredser rundt om vores sol. Kometer i længere tid - dem med kredsløb rundt om solen i mere end 200 år - er stadig meget mystiske, men astronomer sagde denne uge, at de har brugt data fra NASAs WISE-rumfartøj til at tage et skridt fremad for at forstå disse iskaldte besøgende fra det yderste solsystem.
De sagde, at de lærte, at kometer med lang periode er meget mere almindelige end tidligere antaget, og at de tilsyneladende er væsentligt større end en bestemt undergruppe af kometer med kort periode. Astronomerne offentliggjorde deres arbejde den 14. juli 2017 i den peer review Astrofysisk tidsskrift.
Kometer i længere tid antages at komme fra Oort-skyen, der begynder ca. 300 mia. Km fra vores sol. Oort-skyen er for fjern - og kometerne inden i den er for små - til at blive observeret direkte af jordiske teleskoper. Astronomer observerer kometer i længere tid, der nærmer sig vores sol fra tilfældige retninger i rummet, hvilket er en af grundene til, at Oort-skyen er afbildet som en skal, der fuldstændigt omgiver solsystemet.
Se større. | Kunstnerens skildring af Kuiper Belt og Oort Cloud. Kometer i længere tid menes at komme fra Oort Cloud. Billede via NASA.
NASAs Wide-Field Infrared Survey Explorer (WISE) rumfartøj har udført jobbet med at scanne hele himlen (to gange) med infrarøde bølgelængder. Den primære missionsfase sluttede i 2011, men astronomer miner stadig sit rigdom med data til undersøgelser af kometer i lang tid såvel som et stort udvalg af andre rumobjekter. I denne uges erklæring sagde NASA, at forskere, der analyserer WISE-data, fandt, at der er omkring syv gange flere kometer i længere tid, der måler mindst 1 km (1 km) over, end der var blevet forudsagt tidligere.
Disse videnskabsfolk observerede også, at i otte måneder passerede tre til fem gange så mange kometer i lang periode ved solen, end der var blevet forudsagt. James Bauer, hovedforfatter af undersøgelsen og nu forskerprofessor ved University of Maryland, College Park, sagde:
Antallet af kometer taler til mængden af materiale, der er tilbage fra solsystemets dannelse. Vi ved nu, at der er mere relativt store bidder med gammelt materiale, der kommer fra Oort Cloud, end vi troede.
Hvorfor forlader kometer Oort Cloud for at komme plejende tæt på vores sol? NASA sagde, at kometets tæthed i Oort Cloud er lav, så chancerne for, at kometer kolliderer inden for den, er sjældne. Kometer i længere tid, som WISE observerede, blev sandsynligvis sparket ud af Oort Cloud for millioner af år siden.
Vi ser kometer kun når de kommer tæt på solen i deres meget elliptiske bane. Per definition har kometer i længere tid mindst 200 år for at kredses om solen én gang. Men nogle har brug for tusinder - eller endda millioner - af år for at kredses om solen en gang. Billede via Vagabonds of the Solar System / Pearl Elliot.
Forskerne fandt også, at kometer i lang periode i gennemsnit er op til dobbelt så store som de såkaldte Jupiter-familiekometer. Dette er en undergruppe af kometer med kort periode; de passerede på et tidspunkt nær vores solsystemets største planet, Jupiter, og fik deres baner formet af Jupiters stærke tyngdekraft. Resultatet er, at de nu kredser om solen på mindre end 20 år. NASA sagde:
Astronomer havde allerede bredere skøn over, hvor mange kometer med lang periode og Jupiter-familien er i vores solsystem, men havde ingen god måde at måle størrelserne på kometer med lang tid på. Det skyldes, at en komet har et 'koma', en sky af gas og støv, der ser uklar ud i billeder og skjule den kometære kerne. Men ved at bruge WISE-dataene, der viser den infrarøde glød i dette koma, var forskerne i stand til at 'subtrahere' komaet fra den samlede komet og estimere kernestørrelserne i disse kometer.
Dataene stammede fra WISE-observationer i 2010 af 95 Jupiter-familiekometer og 56 kometer i lang periode.
Resultaterne styrker ideen om, at kometer, der passerer ved solen, oftere har tendens til at være mindre end dem, der bruger meget mere tid væk fra solen. Det skyldes, at Jupiter-familiekometerne får mere varmeeksponering, hvilket også får flygtige stoffer som vand til at sublimere og trække andet materiale væk fra kometens overflade.
Denne illustration viser, hvordan forskere brugte data fra NASAs WISE-rumfartøj til at bestemme størrelsen på kometernes kerner eller kerner. De trak en model af, hvordan støv og gas opfører sig i kometer for at opnå kernestørrelse. Billede via NASA / JPL-Caltech.
Forskerne sagde, at eksistensen af så mange flere kometer i længere tid end forudsagt antyder, at flere af dem sandsynligvis har påvirket planeter og leveret iskolde materialer fra det ydre rækkevidde af solsystemet.
De sagde, at deres resultater vil være vigtige for at vurdere sandsynligheden for, at kometer påvirker vores solsystemets planeter, herunder Jorden. I 2013 blev WISE-missionen omdøbt til NEOWISE. Dets job nu er at studere Near-Earth Objects (NEOs), det vil sige objekter med potentiale til at kollidere med Jorden. Amy Mainzer, en medforfatter af kometundersøgelsen, der er baseret på NASAs Jet Propulsion Laboratory i Pasadena, Californien, og hovedundersøger for NEOWISE-missionen, sagde:
Kometer rejser meget hurtigere end asteroider, og nogle af dem er meget store. Undersøgelser som dette vil hjælpe os med at definere, hvilken slags fare kometer i lang tid kan udgøre.
Nederste linje: Kometer med lang tid - som tager hundreder eller tusinder eller endda millioner af år at kredse rundt om vores sol - er meget mystiske. Forskere brugte for nylig WISE-rumfartøjsdata for at lære, at kometer i længere tid er flere end forventet, og at de er cirka dobbelt så store som Jupiter-familiekometer, der tager 20 år eller mindre for at kredse rundt om solen.