A 9P / Tempel 1 üstökös közepes infravörös képe a Deep Impact ütközés után. Kép jóváírása: NAOJ Kattintson a nagyításhoz
Amikor a NASA Deep Impact missziója a 9P / Tempel 1 üstökösbe lépett be ez év július 4-én, a Mauna Kea óriás távcsövei egyedülálló képet nyújtottak az összecsapás során kiszorult hatalmas por-, gáz- és jégfelhőről.
Az összehangolt megfigyelések sorozata, amelyet ideális körülmények között készített a világ legnagyobb teleszkópjai legnagyobb gyűjteménye, meglepő új betekintést adott a üstökösök ősi és l7ife-ciklusaiba. Pontosabban, az üstökös poros bőrje alatt levő anyagok feltűnő hasonlóságokat mutatnak két üstökös család között, amelyekben nem álltak fenn semmiféle kapcsolat.
A megfigyelések azt is lehetővé tették a tudósok számára, hogy meghatározzák az ütközés által robbant anyag tömegét, amely becslések szerint akár 25 teljesen megterhelt traktor pótkocsi-teherautó.
A megállapítások mind a Subaru, mind a Gemini 8 méteres teleszkópjai által észlelt sziklás por összetételén, valamint az etán-, víz- és szénbázisú szerves vegyületeknél a 10 méteres W.M. Keck Obszervatórium. Ezen Mauna Kea megfigyelések eredményeit ma a Science folyóirat egy speciális szegmensében elérhetővé tették, kiemelve a Deep Impact kísérlet eredményeit.
A Tempel 1 üstökös azért lett kiválasztva a Deep Impact kísérlethez, mert stabil körpályán kering a Napon, amely lehetővé teszi a felületének napsugárzás általi finom sütését. Ennek eredményeként az üstökös régi, viharvert, védőporréteggel rendelkezik, amely letakarja az alatta lévő jeges anyagot, ugyanúgy, mint egy hópart szennyeződést képez a felületén, amikor elolvad a tavaszi napfényben. A Deep Impact küldetést arra tervezték, hogy mélyre áshasson a ropogós külseje alatt, hogy többet megtudjon az üstökös por- és jégkomponenseinek valódi természetéről. "Ennek az üstökösnek mindenképpen rejtőznie kell a szikla és jég borítója alatt, és készen álltunk a világ legnagyobb távcsöveivel, hogy kiderítsük, mi az" - mondta Chick Woodward a Minneapolis-i Egyetemen és a Gemini megfigyelő csapat tagjaként.
Az egyesített megfigyelések a szilikátok, a víz és a szerves vegyületek komplex keverékét mutatják az üstökös felülete alatt. Ezek az anyagok hasonlóak ahhoz, amit egy másik üstökösosztályban látnak, amelyről azt gondolják, hogy az Oort-felhőnek nevezett tiszta testek távoli rajjában tartózkodnak. Az Oort Cloud üstökösök jól megőrzött fosszilis anyagok a Naprendszer fagyos külvárosában, amelyek kialakulása óta alig változtak több milliárd év alatt. Amikor időnként gravitációsan a Nap felé nézik őket, felmelegsznek, és bőséges mennyiségű gázt és port szabadítanak fel a belső Naprendszer egyszeri látogatásakor.
Úgy véltek, hogy a visszatérő üstökösök, mint például a Tempel 1 (periodikus üstökösök) egy hidegebb óvodában jöttek létre, amely kifejezetten eltér az unokatestvéreik szülőhelyétől, az Oort Cloud üstökösöktől. Két különálló „családfa” bizonyítéka, hogy rendkívül eltérő pályájuk és látszólagos összetételük. "Most azt látjuk, hogy a különbség valószínűleg csak felületes: csak a bőr mélye." - mondta Woodward. A felszín alatt ezek a üstökösök valószínűleg nem különböznek annyira egymástól.
Ez a hasonlóság azt jelzi, hogy mindkét típusú üstökösnek megoszthatott egy szülőhelyét a képződő naprendszer egy olyan területén, ahol a hőmérséklet elég meleg volt ahhoz, hogy a megfigyelt anyagokat előállítsák. "Most valószínű, hogy ezek a testek a Jupiter és a Neptunusz pályái között alakultak ki egy közös óvodaban" - mondta Seiji Sugita, a Tokiói Egyetem és a Subaru csapat tagja.
"Egy másik kérdés, amelyet a Mauna Kea távcsövek képesek voltak megválaszolni, az a kibocsátott tömeg mennyisége, amikor az üstökös rézdarabjai ütköztek a Deep Impact űrhajóból származó nagy zongora méretéhez." - kommentálta Sugita. Az ütközés időpontjában az űrhajó körülbelül 23.000 mérföld / óra sebességgel, vagyis közel 37.000 kilométer / óra sebességgel haladt.
Mivel az űrhajó nem tudta megvizsgálni a kialakulása után létrehozott kráter méretét, a nagy felbontású Mauna Kea megfigyelések megadták a szükséges adatokat a körülbelül 1000 tonna tömegkibocsátás szilárd becsléséhez. "Az ilyen mennyiségű anyag felszabadításához az üstökösnek meglehetősen lágy állagúnak kell lennie" - mondta Sugita.
"A NASA ütközőszondájából származó robbantás felszabadította ezeket az anyagokat, és a megfelelő helyen voltunk, hogy a föld legnagyobb távcsöveivel rögzítsük őket" - mondta W.M. Fred Chaffee főigazgató. "Keck, Gemini és Subaru szoros együttműködése biztosította, hogy a legjobb tudományt a világ legjobb távcsövei végezték el, megmutatva, hogy az egész gyakran nagyobb, mint annak részei."
A Mauna Kea mindhárom legnagyobb távcsöveje megfigyelte az üstökösöt a spektrum infravörös részében, amely könnyű, és amelyet „vörösebbnek, mint vörösnek” lehet leírni. A Deep Impact űrhajót nem az üstökös megfigyelésére tervezték a spektrum közepes infravörös (vagy termikus infravörös) részében, és ezt Subaru és Gemini képesek voltak megtenni. A Keck megfigyelései közeli infravörös, nagy felbontású spektrográfot használtak. Ilyen nagy hangszereket lehetetlen lett volna illeszteni a Deep Impact űrhajókba.
"Ezek a megfigyelések a legjobban bepillantást nyernek egy üstökös poros bőréhez" - mondta David Harker, aki a Gemini csapatát vezette. „Az ütést követő egy órán belül az üstökös izzása átalakult, és az üstökös védőkéregéből képesek voltunk kimutatni egy egész sor finom poros szilikátot, amelyet egy tartós gázgerizátor hajtott. Ezek nagy mennyiségű olivint tartalmaztak, összetételükhöz hasonlóan, amit a Mauna Kea alatti strandokon találsz. Ez a hihetetlen adat valóban Mauna Kea ajándéka volt! ”
Ezeket a megfigyeléseket a következő eszközök tették:
* MICHELLE (közép-infravörös Echelle spektrográf / képalkotó) a 8 méteres Fredrick C. Gillett (Észak-Gemini) teleszkópon
* NIRSPEC (közeli infravörös spektrográf) a 10 méteres Keck II 10 méteres teleszkópon
* Képregények (hűtött közép-infravörös kamera és spektrográf) a 8 méteres Subaru teleszkópon
Eredeti forrás: NAOJ sajtóközlemény
Mi a legnagyobb távcső?
