In dem Sommer 2019 , ein Team von Astronomen der NASA, der ESA und der Internationales wissenschaftliches optisches Netzwerk (ISON) gab die Entdeckung des Kometen 2I/Borisov bekannt. Dieser Komet war der einzige zweite interstellare Besucher, der beobachtet wurde, als er unser Sonnensystem durchquerte und dem mysteriösen 'Oumuamua auf den Fersen kam. Aus diesem Grund beobachteten Astronomen aus der ganzen Welt diesen Kometen aufmerksam, als er der Sonne am nächsten kam.
Eine solche Gruppe unter der Leitung von Martin Cordiner und Stefanie Milam vom Goddard Space Flight Center der NASA beobachtete 2I/Borisov mithilfe der ESO Atacama Large Millimeter/Submillimeter-Array (ALMA) in den chilenischen Anden. Dies ermöglichte es ihnen, die Gase 2I/Borisov zu beobachten, die freigesetzt wurden, als sie sich unserer Sonne näherten, und lieferten so die allerersten Messungen der chemischen Zusammensetzung eines interstellaren Objekts.
Astronomen sind natürlich an der Erforschung von Kometen interessiert, weil sie im Wesentlichen Material sind, das bei der Entstehung des Sonnensystems übrig geblieben ist. Darüber hinaus verbringen sie die meiste Zeit ihres Lebens in großen Entfernungen von jedem Stern und in sehr kalten Umgebungen. Die meisten im Sonnensystem beobachteten Kometen stammen beispielsweise aus dem Cooper Gürtel oder der Oort Cloud , je nachdem, ob es sich um kurz- oder langperiodische Kometen handelt.
Darüber hinaus hat sich die innere Zusammensetzung der Kometen seit der Entstehung des Sonnensystems nicht wesentlich verändert. Daher kann die Untersuchung ihres Inneren den Wissenschaftlern viel über die Prozesse erzählen, die während ihrer Geburt in protoplanetaren Scheiben abliefen. Dies wird möglich, wenn sich Kometen ihren Sonnen nähern und ihr Eis zu sublimieren beginnt (ein Prozess, der als „Ausgasung“ bekannt ist).
Interstellare Kometen sind für Astronomen von besonderem Interesse, weil sie uns viel über die Entstehung und Entwicklung anderer Sternensysteme als unseres erzählen können. Als sie 2I/Borisov beobachteten, entdeckte das Team zwei Arten von Gasmolekülen, die vom Kometen ausgestoßen wurden: Blausäure (CHN) und Kohlenmonoxid (CO). Die Studie, die diese Ergebnisse beschreibt, erschien kürzlich in der Zeitschrift Natur .
Während das Team erwartete, ersteres zu sehen, das in 2I/Borisov in ähnlichen Konzentrationen vorkommt, wie es in Kometen des Sonnensystems beobachtet wurde, waren sie überrascht, auch große Mengen an CO zu sehen. Tatsächlich wurde geschätzt, dass die CO-Konzentration 9- bis 26-mal höher ist als die des durchschnittlichen Kometen des Sonnensystems oder jedes Kometen, der innerhalb von 2 AE von der Sonne entdeckt wurde (doppelte Entfernung zwischen Erde und Sonne).
'Der Komet muss sich aus Material gebildet haben, das sehr reich an CO-Eis ist, das nur bei den niedrigsten Temperaturen im Weltraum vorhanden ist, unter -420 Grad Fahrenheit (-250 Grad Celsius),' sagte die Planetenforscherin Stefanie Milam kürzlich in einer Pressemitteilung der NRAO .
ALMA-Bilder zeigen, wie Blausäure (HCN) und Kohlenmonoxid (CO) aus 2I/Borisov freigesetzt werden. Bildnachweis: ALMA (ESO/NAOJ/NRAO), M. Cordiner & S. Milam; NRAO/AUI/NSF, S. Dagnello
Obwohl CO eines der am häufigsten vorkommenden Moleküle im Weltraum ist und in den meisten Kometen vorkommt, gibt es in der Kometenkonzentration typischerweise große Schwankungen – aus Gründen, die noch unbekannt sind. Dies kann daran liegen, wo sie sich im Sonnensystem gebildet haben und/oder wie oft ein Komet der Sonne näher kommt und einen Teil seines leichter verdunstenden Eises verliert. Als Astrochemiker Martin Cordiner erklärt :
„Dies ist das erste Mal, dass wir jemals von außerhalb unseres Sonnensystems in einen Kometen geschaut haben, und er unterscheidet sich dramatisch von den meisten anderen Kometen, die wir zuvor gesehen haben … Wenn die von uns beobachteten Gase die Zusammensetzung von 2I/Borisovs Geburtsort widerspiegeln, dann es zeigt, dass er sich möglicherweise auf andere Weise als die Kometen unseres eigenen Sonnensystems in einer extrem kalten, äußeren Region eines fernen Planetensystems gebildet hat.“
In allen früheren Fällen, in denen ALMA verwendet wurde, um protoplanetare Scheiben zu untersuchen, wurden diese Scheiben um sonnenähnliche Sterne herum gefunden. Gleichzeitig erstreckten sich viele Scheiben weit über den Ort hinaus, an dem sich Kometen im Sonnensystem vermutlich gebildet haben, und enthielten große Mengen an extrem kaltem Gas und Staub. Während das Team derzeit nur spekulieren kann, halten sie es für möglich, dass 2I/Borisov von einer dieser größeren Platten stammt.
Angesichts der Geschwindigkeit, mit der es unser Sonnensystem durchquerte (33 km/s; 21 mps), vermuten Astronomen, dass 2I/Borisov wahrscheinlich durch Gravitationswechselwirkung aus seinem Wirtssystem geschleudert wurde – möglicherweise von einem vorbeiziehenden Stern oder einem Riesen Planet. Danach soll es Millionen oder Milliarden von Jahren durch die extreme Kälte des interstellaren Raums gereist haben, bevor es in unserem Sonnensystem ankam.
Beschriftete Version von vier der zwanzig Scheiben, die ALMAs höchstauflösende Vermessung nahegelegener protoplanetarer Scheiben umfassen. Quelle: ALMA (ESO/NAOJ/NRAO) S. Andrews et al.; NRAO/AUI/NSF, S. Dagnello
2I/Borisov wurde am 30. August 2019 vom Amateurastronomen Gennady Borisov entdeckt, nach dem es benannt wurde. Das einzige andere beobachtete Insteallr-Objekt – 1I/’Oumuamua – war bereits auf dem Weg aus dem Sonnensystem, als es zum ersten Mal entdeckt wurde, was es sehr schwierig machte, das Objekt zu untersuchen und festzustellen, ob es ein Asteroid, ein Komet , zu Fragment eines Kometen , oder etwas ganz anderes (wie ein außerirdisches Raumschiff oder Wrack ).
Im Fall von 2I/Borisov bestätigte die Anwesenheit einer aktiven Gas- und Staubkoma, die ihn umgab, dass es der erste bekannte interstellare Komet war, der jemals beobachtet wurde. Die Tatsache, dass seine Zusammensetzung anders ist als die der im Sonnensystem beobachteten Kometen, macht es nur für Forscher attraktiver und lädt dazu ein, mehr interstellare Kometen zu finden. Als Milam Leg es :
„2I/Borisov gab uns den ersten Einblick in die Chemie, die ein anderes Planetensystem geformt hat. Aber erst wenn wir das Objekt mit anderen interstellaren Kometen vergleichen können, erfahren wir, ob 2I/Borisov ein Sonderfall ist oder ob jedes interstellare Objekt ungewöhnlich hohe CO-Werte aufweist.“
Zusätzlich zu den vielen boden- und weltraumgestützten Teleskopen, die in Zukunft nach interstellaren Asteroiden und Kometen Ausschau halten werden, gibt es auch überzeugende Beweise dafür, dass viele interstellare Objekte in der Vergangenheit angekommen sind blieb hier . Es gibt sogar Vorschläge, ein Raumschiff zu schicken Rendezvous mit einem interstellaren Objekt in Zukunft, wie die der ESA Kometenabfangjäger .
Es ist nicht abzusehen, wann der nächste interstellare Komet oder Asteroid unser Sonnensystem passieren wird oder ob wir ihn mit einem Raumfahrzeug aus der Nähe untersuchen können oder nicht. Sicher ist, dass alle zukünftigen Besucher Astronomen die Möglichkeit bieten werden, mehr über andere Sternensysteme zu erfahren, beispielsweise über ihre Zusammensetzung und wie sich Planeten darin bilden.
Das internationale Team hinter dieser Studie umfasste Mitglieder des Laboratoire d'Etudes Spatiales et d'Instrumentation en Astrophysique (LESIA), des STAR Institute, des National Radio Astronomy Observatory (NRAO), des Institut de RAdioastronomie Millimétrique (IRAM), mehrerer Universitäten, das NASA Jet Propulsion Laboratory und das NASA HQ.
Da das Team um Cordiner und Milam seine Beobachtungen gemacht hat, scheint 2I/Borisov in zwei teilen Objekte (auch bekannt als „kalben“) Dies geschah Ende März, als der Komet seinen Weg zurück in den interstellaren Raum fand. Der ehrwürdige Hubble konnte einen letzten Blick auf „Little Boris und Big Boris“ erhaschen, als sie unser Sonnensystem verließen, vielleicht nie wieder gesehen werden.