Μεσαία υπέρυθρη εικόνα του κομήτη 9P / Tempel 1 μετά τη σύγκρουση Deep Impact. Πιστωτική εικόνα: NAOJ Κάντε κλικ για μεγέθυνση
Όταν η αποστολή Deep Impact της NASA οργώθηκε στον κομήτη 9P / Tempel 1 στις 4 Ιουλίου του τρέχοντος έτους, τα γιγαντιαία τηλεσκόπια στη Mauna Kea είχαν μια μοναδική θέα στο τεράστιο νέφος σκόνης, αερίου και πάγου που εκδιώχθηκαν κατά τη διάρκεια της σύγκρουσης.
Μια σειρά από συντονισμένες παρατηρήσεις, που έγιναν υπό ιδανικές συνθήκες από τη μεγαλύτερη συλλογή μεγάλων τηλεσκοπίων στον κόσμο, έδωσαν εκπληκτικές νέες γνώσεις σχετικά με τους κύκλους των κομητών της καταγωγής και της ζωής. Συγκεκριμένα, υλικά κάτω από το σκονισμένο δέρμα του κομήτη αποκαλύπτουν εντυπωσιακές ομοιότητες μεταξύ δύο οικογενειών κομητών όπου δεν υπήρχαν υποψίες για σχέση.
Οι παρατηρήσεις επέτρεψαν επίσης στους επιστήμονες να προσδιορίσουν τη μάζα του υλικού που εκρήγνυται από τη σύγκρουση, η οποία εκτιμάται ότι είναι έως και 25 πλήρως φορτωμένα ρυμουλκούμενα φορτηγά.
Τα ευρήματα βασίζονται στη σύνθεση της βραχώδους σκόνης που ανιχνεύεται τόσο από τα τηλεσκόπια Subaru όσο και από τα Gemini 8 μέτρων και από οργανικές ενώσεις με βάση το αιθάνιο, το νερό και τον άνθρακα που αποκαλύφθηκαν από το W. Παρατηρητήριο Keck. Τα αποτελέσματα από αυτές τις παρατηρήσεις Mauna Kea διατέθηκαν σήμερα σε ένα ειδικό τμήμα στο περιοδικό Science, επισημαίνοντας τα αποτελέσματα από το πείραμα Deep Impact.
Ο κομήτης Tempel 1 επιλέχθηκε για το πείραμα Deep Impact επειδή περιστρέφεται γύρω από τον Ήλιο σε μια σταθερή τροχιά που επιτρέπει στην επιφάνεια του να ψήνεται απαλά με ηλιακή ακτινοβολία. Ως αποτέλεσμα, ο κομήτης έχει ένα παλιό, ξεπερασμένο, προστατευτικό στρώμα σκόνης που καλύπτει το παγωμένο υλικό από κάτω, σαν μια χιονοστιβάδα να συσσωρεύει βρωμιά στην επιφάνειά της καθώς λιώνει στο φως του ήλιου την άνοιξη. Η αποστολή Deep Impact σχεδιάστηκε για να σκάψει βαθιά κάτω από αυτό το φλοιώδες εξωτερικό για να μάθει περισσότερα για την πραγματική φύση των συστατικών σκόνης και πάγου του κομήτη. «Αυτός ο κομήτης σίγουρα είχε κάτι να κρύψει κάτω από το καπλαμά του από βράχο και πάγο και ήμασταν έτοιμοι με τα μεγαλύτερα τηλεσκόπια του κόσμου για να μάθουμε τι ήταν», δήλωσε ο Chick Woodward του Πανεπιστημίου της Μινεάπολης και μέλος της ομάδας παρατήρησης των Δίδυμων.
Οι συνδυασμένες παρατηρήσεις δείχνουν ένα σύνθετο μείγμα πυριτικών, νερού και οργανικών ενώσεων κάτω από την επιφάνεια του κομήτη. Αυτά τα υλικά είναι παρόμοια με αυτά που φαίνονται σε μια άλλη τάξη κομητών που πιστεύεται ότι κατοικούν σε ένα μακρινό σμήνος παρθένων σωμάτων που ονομάζεται Oort Cloud. Οι κομήτες του Oort Cloud είναι καλά διατηρημένα απολιθώματα στα παγωμένα προάστια του ηλιακού συστήματος που έχουν αλλάξει λίγο τα δισεκατομμύρια χρόνια από τη δημιουργία τους. Όταν περιστασιακά ωθούνται βαρυτικά προς τον Ήλιο, θερμαίνονται και απελευθερώνουν μια άφθονη ποσότητα αερίου και σκόνης σε μια μοναδική επίσκεψη στο εσωτερικό ηλιακό σύστημα ..
Οι επαναλαμβανόμενοι κομήτες όπως το Tempel 1 (γνωστοί ως περιοδικοί κομήτες) πιστεύεται ότι είχαν σχηματιστεί σε ένα ψυχρότερο νηπιαγωγείο διαφορετικό από τους τόπους γέννησης των ξαδέρφων τους, τους κομήτες του Oort Cloud. Τα στοιχεία για δύο ξεχωριστά «οικογενειακά δέντρα» βρίσκονται στις πολύ διαφορετικές τροχιές και την εμφανή σύνθεσή τους. «Τώρα βλέπουμε ότι η διαφορά μπορεί να είναι πραγματικά επιφανειακή: μόνο το δέρμα βαθιά». είπε ο Woodward. «Κάτω από την επιφάνεια, αυτοί οι κομήτες μπορεί να μην είναι τόσο διαφορετικοί.
Αυτή η ομοιότητα υποδηλώνει ότι και οι δύο τύποι κομητών θα μπορούσαν να έχουν κοινό τόπο γεννήσεως σε μια περιοχή του σχηματιζόμενου ηλιακού συστήματος όπου οι θερμοκρασίες ήταν αρκετά θερμές ώστε να παράγουν τα παρατηρούμενα υλικά. «Είναι πλέον πιθανό ότι αυτά τα σώματα σχηματίστηκαν μεταξύ των τροχιών του Δία και του Ποσειδώνα σε ένα κοινό νηπιαγωγείο», δήλωσε ο Seiji Sugita του Πανεπιστημίου του Τόκιο και μέλος της ομάδας Subaru.
«Ένα άλλο ζήτημα που τα τηλεσκόπια Mauna Kea μπόρεσαν να απαντήσουν είναι το μέγεθος της μάζας που εκτοξεύτηκε όταν ο κομήτης επηρεάστηκε από το κομμάτι χαλκού για το μέγεθος ενός μεγάλου πιάνου από το διαστημικό σκάφος Deep Impact», σχολίασε η Sugita. Τη στιγμή της σύγκρουσης, το διαστημικό σκάφος ταξίδευε περίπου 23.000 μίλια την ώρα ή σχεδόν 37.000 χιλιόμετρα την ώρα.
Επειδή το διαστημικό σκάφος δεν μπόρεσε να μελετήσει το μέγεθος του κρατήρα που δημιουργήθηκε μετά το σχηματισμό του, οι παρατηρήσεις Mauna Kea υψηλής ανάλυσης παρείχαν τα απαραίτητα δεδομένα για να πάρουν μια σταθερή εκτίμηση της μαζικής εκτόξευσης, η οποία ήταν περίπου 1000 τόνοι. «Για να απελευθερώσει αυτό το ποσό υλικού, ο κομήτης πρέπει να έχει μια αρκετά μαλακή συνέπεια», δήλωσε η Sugita.
«Η εκτόξευση από τον ανιχνευτή κρούσης της NASA απελευθέρωσε αυτά τα υλικά και ήμασταν στο σωστό μέρος για να τα καταγράψουμε με τα μεγαλύτερα τηλεσκόπια στη Γη», δήλωσε ο W.M. Ο διευθυντής του Keck Fred Chaffee «Η στενή συνεργασία μεταξύ των Keck, Gemini και Subaru διαβεβαίωσε ότι η καλύτερη επιστήμη έγινε από τα καλύτερα τηλεσκόπια στον κόσμο, αποδεικνύοντας ότι το σύνολο είναι συχνά μεγαλύτερο από το άθροισμα των μερών του.»
Και τα τρία από τα μεγαλύτερα τηλεσκόπια της Mauna Kea παρατήρησαν τον κομήτη στο υπέρυθρο τμήμα του φάσματος το οποίο είναι ελαφρύ που μπορεί να περιγραφεί ως «πιο κόκκινο από το κόκκινο». Το διαστημικό σκάφος Deep Impact δεν είχε σχεδιαστεί για να παρατηρεί τον κομήτη στο μεσαίο υπέρυθρο (ή θερμικό υπέρυθρο) τμήμα του φάσματος, αυτό ήταν που μπορούσαν να κάνουν οι Subaru και Gemini. Οι παρατηρήσεις του Keck χρησιμοποίησαν φασματογράφο σχεδόν υπέρυθρης ακτινοβολίας υψηλής ανάλυσης. Μεγάλα όργανα αυτού του είδους θα ήταν αδύνατο να χωρέσουν στο διαστημικό σκάφος Deep Impact.
«Αυτές οι παρατηρήσεις μας δίνουν την καλύτερη ματιά σε αυτό που είναι κάτω από το σκονισμένο δέρμα ενός κομήτη», δήλωσε ο David Harker που ηγήθηκε της ομάδας των Δίδυμων. «Μέσα σε μια ώρα από την πρόσκρουση, η λάμψη του κομήτη μεταμορφώθηκε και καταφέραμε να εντοπίσουμε μια ολόκληρη σειρά από λεπτά σκονισμένα πυριτικά άλατα που προωθούνται από ένα σταθερό αέριο θερμοσίφωνα από το προστατευτικό φλοιό του κομήτη. Αυτά περιελάμβαναν μεγάλη ποσότητα ολιβίνης, παρόμοια με τη σύνθεση που θα βρείτε στις παραλίες κάτω από τη Mauna Kea. Αυτά τα απίστευτα δεδομένα ήταν πραγματικά ένα δώρο από τη Mauna Kea! "
Τα όργανα που έκαναν αυτές τις παρατηρήσεις ήταν:
* MICHELLE (Mid-Infrared Echelle Spectrograph / Imager) στο τηλεσκόπιο Fredrick C. Gillett (Gemini North) 8 μέτρων
* NIRSPEC (εγγύς υπέρυθρος φασματογράφος) στο 10-μέτρο του τηλεσκοπίου 10 μέτρων του Keck II
* COMICS (μεσαία υπέρυθρη κάμερα και φασματογράφος) στο τηλεσκόπιο Subaru 8 μέτρων
Πρωτότυπη πηγή: Δελτίο Τύπου NAOJ
Ποιο είναι το μεγαλύτερο τηλεσκόπιο;
