Neue Beobachtungen geben Aufschluss über die Entwicklung eines Kometen

Illustration der Beobachtung thermaler Infrarotwellenlängen eines Kometen. (Credit: Kyoto Sangyo University)
Illustration der Beobachtung thermaler Infrarotwellenlängen eines Kometen. (Credit: Kyoto Sangyo University)

Die ersten bodenbasierten Beobachtungen eines nackten Kometenkerns am Ende seiner aktiven Phase zeigten, dass der Kern einen Durchmesser von 800 Metern besitzt und mit großen Phyllosilikatkörnchen bedeckt ist. Auf der Erde sind große Phyllosilikatkörnchen häufig als Talkumpuder erhältlich. Diese Entdeckung liefert Anhaltspunkte, um die Geschichte dieses Kometen zusammenzusetzen und zu verstehen, wie er sich in seinen aktuellen, ausgebrannten Zustand entwickelte.

Kometenkerne sind schwer zu beobachten, weil sie sich beim Eintritt in das innere Sonnensystem (wo sie gut beobachtbar sind) aufheizen und Gase und Staub freisetzen. Die Gase und der Staub bilden eine Koma, die den Kern verdeckt. Als der Komet P/2016 BA14 (PANSTARRS) im Januar 2016 entdeckt wurde, hielt man ihn zunächst für einen Asteroiden, aber nachfolgende Beobachtungen offenbarten schwache kometare Aktivitäten. Man vermutet, dass dieser Komet nach vielen Reisen durch das innere Sonnensystem fast all sein Eis verdampft hat und sich jetzt dem Ende seines kometaren Daseins nähert.

Am 22. März 2016 passierte dieser Komet die Erde im Abstand von 3,6 Millionen Kilometern – nur neunmal mehr als die Entfernung zum Mond. Ein Astronomenteam des National Astronomical Observatory of Japan (NAOJ) und des Koyama Astronomical Observatory der Kyoto Sangyo University nutzte diese einmalige Gelegenheit, um den Kometen etwa 30 Stunden lang mit dem Subaru Telescope zu beobachten, bevor er seinen erdnächsten Punkt erreichte. Sie beobachteten den Kern erfolgreich mit minimalen Interferenzen aufgrund von Staubkörnchen in der Koma. Bisher wurde die Oberflächenzusammensetzung eines Kometenkerns nur durch wenige “Vor-Ort-Beobachtungen” von Weltraummissionen untersucht.

Weil das Team die thermale Infrarotstrahlung beobachtete – derselbe Infrarotbereich, der auch von kontaktlosen Thermometern verwendet wird – konnten sie Belege dafür finden, dass der Kern 800 Meter Durchmesser aufweist und mit organischen Molekülen und großen Phyllosilikatkörnchen bedeckt ist. Dies ist das erste Mal, dass Hydrosilikatminerale wie Talk in einem Kometen gefunden wurden. Vergleiche mit Labormessungen verschiedener Minerale ergaben, dass die Hydrosilikatminerale auf der Oberfläche von P/2016 BA14 (PANSTARRS) in der Vergangenheit auf mehr als 330 Grad Celsius aufgeheizt wurden. Weil die Oberflächentemperatur des Kometen in seiner derzeitigen Umlaufbahn nicht höher als etwa 130 Grad Celsius steigen kann, könnte seine Umlaufbahn in der Vergangenheit näher an der Sonne gelegen haben.

Die nächste Frage ist, ob Kometen von Beginn an mit Talkumpuder bedeckt sind, oder ob es sich im Laufe der Zeit entwickelt, während sie ausbrennen. “Dieses Ergebnis gibt uns einen wertvollen Anhaltspunkt, um die Entwicklung von Kometen zu untersuchen”, sagte Dr. Takafumi Ootsubo, der Hauptautor der Studie. “Wir denken, dass weitere Beobachtungen des Kometenkerns uns ermöglichen werden, mehr über die Entwicklung von Kometen zu erfahren.”

Das Beobachtungsziel dieser Studie, P/2016 BA14 (PANSTARRS), ist ein Ersatzziel der Comet Interceptor Mission – eine Kometenforschungsmission der ESA und JAXA.

Die Studie “Mid-infrared observations of the nucleus of comet P/2016 BA14 (PANSTARRS)” wurde am 15. März 2021 online im Journal Icarus veröffentlicht.

Quelle

(THK)

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