Geschichten von einem „betrunkenen Kometen“ – Astronomen entdecken Alkoholaustritt von 46P/Wirtanen ins All
Ein knapper Pass des Kometen Wirtanen im Jahr 2018 bot Forschern eine beispiellose Chance.
Kometen sind voller Überraschungen. Sie übertreffen nicht nur oft die Erwartungen, sondern bieten auch einen Blick auf die Überreste des sehr frühen Sonnensystems. Im Dezember 2018 hatten Astronomen eine beispiellose Gelegenheit eines dieser Relikte des frühen Sonnensystems aus nächster Nähe zu studieren Komet 46P/Wirtanen Geschwindigkeit von der Erde nur 30 Mal die Erde-Mond-Entfernung (7,1 Millionen Meilen entfernt) auf ihrer nächsten Passage für dieses Jahrhundert.
Die Umlaufbahn des Kometen 46P/Wirtanen. NASA/JPL
Der kurzperiodische Komet 46P Wirtanen wurde 1948 vom Astronomen Carl A. Wirtanen entdeckt und umkreist die Sonne alle 5,4 Jahre auf einer Bahn, die ihn von einem Perihel von 1,06 AE von der Sonne zu einem Aphel von 5,13 AE direkt außerhalb des Perihels des Jupiter führt.
Die 2018 nähert sich der Erde denn der Komet war ein besonders günstiger Komet, und diesmal haben Astronomen der W.M. Das Keck-Observatorium auf Maunakea, Hawaii, war bereit. Kecks Nahinfrarot-Spektrograph ( NIRSPEC ) hat gerade ein großes Upgrade erhalten, das mehr Pixel und eine höhere Empfindlichkeit bietet, ein Upgrade, bei dem das erste Licht Spektren des Kometen erhalten würde.
Auch Instrumente brauchen Umarmungen. Dr. Emily Martin mit dem neu aufgerüsteten NIRSPEC-Instrument. W. M. Keck-Observatorium .
Und die Ergebnisse, kürzlich veröffentlicht in Das Planetary Science Journal waren ein spektakulärer Erfolg. Das Team hat nicht nur eine Liste von Schlüsselverbindungen klassifiziert, die beim Ausgasen des Kometen Wirtanen beobachtet wurden, sondern es entdeckte auch ein hohes Alkoholverhältnis für den Kometen zusammen mit einem anomalen Erwärmungsmechanismus.
„46P/Wirtanen hat eines der höchsten bisher gemessenen Alkohol-Aldehyd-Verhältnisse aller Kometen“, sagt Neil Dello Russo (JHU/APL) in einem kürzlich veröffentlichten Pressemitteilung . „Dies gibt uns Informationen darüber, wie Kohlenstoff-, Sauerstoff- und Wasserstoffmoleküle im frühen Sonnensystem, in dem Wirtanen entstanden, verteilt waren.“
Erkenntnisse aus dem jüngsten NIRSPEC-Upgrade. Keck-Observatorium Astronomie-Talk-Video
Die Keck-Studie stellte auch eine kontinuierliche Erwärmung von Kometenmaterial fest, das durch die Koma, den bekannten Kranz aus Gas und Staub, der den Kern eines Kometen umgibt, sublimiert. Es wird angenommen, dass die Wärmemenge mit der Entfernung abnimmt und war mehr als das, was durch einfache einfallende Sonnenstrahlung erklärt werden könnte.
„Interessanterweise fanden wir heraus, dass die gemessene Temperatur für Wassergas in der Koma mit der Entfernung vom Kern nicht signifikant abnahm, was auf einen Erwärmungsmechanismus hindeutet“, sagt Erika Gibb (University of Missouri-St. Louis) in der aktuellen Pressemitteilung .
Eine Möglichkeit ist die Ionisation durch Sonnenlicht in Kernnähe. 'Eine andere Möglichkeit ist, dass von Wirtanen feste Eisbrocken wegfliegen.' Sagt Gibb. Dies wurde in der Vergangenheit dokumentiert. Vor allem während der EPOXI-Mission der NASA zum Kometen Hartley 2. „Diese Eisbrocken fallen vom Kern weg und sublimieren und setzen Energie weiter draußen im Koma frei.“
Diese reichliche Wasserfreisetzung steht im Einklang mit einem jungen, hyperaktiven Kometen wie 46P/Wirtanen. Wie viele periodische Kometen wurde Wirtanen wahrscheinlich in den letzten Millionen Jahren im inneren Sonnensystem eingefangen. Antike Kometen gelten als eine der möglichen Quellen der Urmeere der Erde.
Ein Arecibo-Radarbild des Kometen 46P, aufgenommen während des Passes 2018 in der Nähe der Erde. Bildnachweis: Arecibo/NASA/NSF
Bisher war es schwierig, die Wirkung in der inneren Koma einzufangen, wo eisige Körner Wasser freisetzen, im Gegensatz zur Sublimation von Ethan, Blausäure und Acetylen in der äußeren Koma; Missionen wie Rosetta der ESA zum Kometen 67P/Churyumov-Gerasimenko haben uns nur einen kleinen Einblick in diesen Prozess gegeben, und die erdeigene Atmosphäre macht es schwierig, diesen Prozess zu studieren.
Der Keck-Observatoriumskomplex. Kredit: W. M. Keck-Observatorium
Das Keck-Team verwendete das Infrarot-NIRSPEC-Instrument, um auf bestimmte Wellenlängen des Wasserübergangs abzuzielen, was eine Analyse der flüchtigen Verteilungen im gesamten Koma ermöglichte. Diese Fähigkeit stellt eine bedeutende Neuerung für ein bodengestütztes Teleskop dar.
Es lohnt sich auch, den Kometen Wirtanen zu studieren, da er in der Vergangenheit auf der Shortlist für Explorationsvorschläge stand: Die Comet Hopper-Mission der NASA hätte einen nuklearbetriebenen Lander zum Kometen geschickt, und Wirtanen war das ursprüngliche Ziel der Rosetta-Mission.
Eines Tages können wir den Kometen Wirtanen aus nächster Nähe sehen. Heben Sie vorerst ein Glas auf Wirtanen und NIRSPEC und denken Sie daran, dass Kometen durchaus die Quelle des Eises im nächsten erfrischenden Getränk sein könnten.
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