Zaskakująca kometa 45P

W czasie ostatniego powrotu krótkookresowa kometa 45P/Honda-Mrkos-Pajdušáková minęła Ziemię w odległości zaledwie 0,09 au. Niedługo wcześniej, w styczniu 2017 r. astronomowie pracujący przy NASA Infrared Telescope Facility (IRTF) należącym do kompleksu obserwatoriów na szczycie hawajskiego wulkanu Mauna Kea, przyjrzeli się nieco bliżej temu obiektowi. Okazało się, że zadziwiająca 45P nie przypomina żadnej innej komety z rodziny Jowisza, ani jakiejkolwiek innej badanej dotychczas.

Przedmiotem badań IRTF były gazy tworzące gazową otoczkę (komę) tego obiektu. W atmosferze okalającej skalisto-lodowe jądro udało się wyróżnić dziewięć substancji. Niektóre z nich dostarczają cegiełek do budowy aminokwasów, cukrów i innych biologicznie istotnych cząsteczek. Szczególnie interesujący był tlenek węgla i metan, będące gazami na tyle trudnymi do wykrycia w kometach z rodziny Jowisza, że do tej pory wykrywano je jedynie kilka razy. Zróżnicowanie składu otoczki oraz ilościowe poznanie występujących w niej gazów pomoże ustalić historię życia komety.

Astronomowie przestudiowali podczerwoną część spektrum komety 45P dzięki spektrografowi iSHELL niedawno zainstalowanemu na Mauna Kea. Nowy przyrząd daje znaczną przewagę obserwatorom, mogącym teraz badać spektrum wielu komet, które do tej pory uważano za zbyt słabe do dokładnych obserwacji. Instrument obejmuje długości fali zaczynające się od 1,1 mikrometra w bliskiej podczerwieni do 5,3 mikrometra w obszarze środkowej podczerwieni. Zakres spektralny iSHELL pozwala na wykrycie wielu odparowanych lodów jednocześnie, co zmniejsza niepewność przy porównywaniu poszczególnych pomiarów. Dzięki wysokiej rozdzielczości przyrządu, możliwe jest również rozróżnienie substancji, leżących blisko siebie w długości fali. Jest to szczególnie konieczne w przypadku tlenku węgla i metanu, ponieważ ich linie spektralne w kometach mają tendencję do pokrywania się z tymi samymi znajdującymi się w ziemskiej atmosferze. Wysoka rozdzielczość i możliwość obserwacji za dnia sprawiają, że iSHELL to doskonałe narzędzie do obserwacji komet, w szczególności tych o krótkim okresie orbitalnym.

Wyniki badań 45P pokazują, kometa ma niespotykanie niski poziom emisji tlenku węgla. Fakt ten sam w sobie nie byłby zbytnim zaskoczeniem, ponieważ tlenek węgla z łatwością ucieka w przestrzeń kosmiczną kiedy Słońce ogrzewa kometę. Prawie równie prawdopodobnym byłaby wówczas ucieczka metanu, dlatego można by się spodziewać, że 45P będzie uboga i w ten związek. Okazuje się jednak, że kometa zawiera dużo metanu i jest jedną z nielicznych, która emituje go więcej niż tlenku węgla. Uważa się, że zaskakująco małą ilość tlenku węgla może wyjaśniać reakcja z wodorem, by utworzyć metanol, którego u 45P odkryto więcej niż przeciętnie występująca ilość na innych kometach.

Pytanie brzmi, kiedy na komecie panowały odpowiednie warunki do tworzenia metanolu. Teoretycznie metanol mógł powstać już w czasie formowania obiektu, lecz całkiem możliwe, że stałe przebywanie w pobliżu Słońca tej krótkookresowej komety doprowadziło do jej zubożenia w tlenek węgla na korzyść metanolu. Astronomowie liczą, że w niedługim czasie uda się zbadać kolejne komety za pomocą iSHELL. Z pewnością w nowym roku przydarzy się kilka dogodnych okazji, w tym 21P/Giacobini-Zinner oraz 46P/Wirtanen, o których można przeczytać na łamach najnowszego numeru czasopisma Urania – Postępy Astronomii. Będą one również dogodnymi obiektami do obserwacji przy użyciu amatorskich teleskopów i lornetek.

 

Na zdjęciu: kometa 45P sfotografowana z Polski przez Piotra Dzikowskiego. Źródło: Archiwum Fotografii Komet SOK PTMA - http://sok.ptma.pl/afk/