Wetenschappers doen onderzoek door observatie, experimenteren en modelleren. Ze streven ernaar om al deze stukken bij elkaar te laten passen, maar soms is het vinden van het onverwachte zelfs nog spannender.

Dat is wat er gebeurde met Gal Sarid, de astrofysicus van de University of Central Florida, die kometen bestudeert, asteroïden en planetaire vorming en maakte eerder dit jaar deel uit van een team dat een studie publiceerde die was gericht op de komeet 174P/Echeclus. Het gedroeg zich niet zoals het team had verwacht.

"Dit is nog een aanwijzing dat Echeclus een bizar object in het zonnestelsel is, " zei professor Maria Womack, natuurkundig onderzoek van de Universiteit van Zuid-Florida, die het team leidt.

Kometen schieten door de lucht en naarmate ze dichter bij de zon komen, zien ze eruit als heldere donsballen met uitgebreide lichtsporen in hun kielzog. Echter, kometen zijn eigenlijk volumineuze bollen van gemengd ijs en gesteente, velen van hen zijn ook rijk aan andere bevroren vluchtige stoffen, zoals koolmonoxide, kooldioxide, waterstofcyanide en methanol.

Kometen worden warmer naarmate ze dichter bij de zon komen, hun ijzige lagen verliezen door sublimatie en emissiestralen van waterdamp produceren, andere gassen en stof uitgestoten uit de komeetkern, zei Sarid. Zodra ze zich van de zon verwijderen, ze koelen weer af. Maar sommige kometen beginnen emissie-activiteit te vertonen terwijl ze nog erg ver van de zon verwijderd zijn. waar de verwarming laag is.

Dat onderzoeken Sarid en Womack terwijl ze dit soort verre actieve kometen bestuderen. Womack en afgestudeerde student Kacper Wierzchos gebruikten vorig jaar de Arizona Radio Observatory Submillimeter-telescoop om Echeclus te observeren toen deze de zon naderde. Dit werk zal deel uitmaken van het proefschrift van Wierzchos in toegepaste natuurkunde aan de USF. Sarid leverde theoretische expertise voor het interpreteren van de observatieresultaten.

Echeclus maakt deel uit van de populatie van objecten die centauren worden genoemd, die banen rond de zon hebben op afstanden tussen die van Jupiter en Neptunus. Het maakt ook deel uit van een speciale groep binnen de centauren, die soms komeetachtige activiteit vertonen. Eerder onderzoek wees uit dat Echeclus mogelijk koolmonoxide spuwde toen het ijzige materiaal van fase veranderde.

Het team ontdekte dat de niveaus van koolmonoxide bijna 40 keer lager waren dan normaal wordt verwacht van andere kometen op vergelijkbare afstanden van de zon. Dit suggereert dat Echeclus en soortgelijke actieve Centauren kwetsbaarder kunnen zijn dan andere kometen. Echeclus heeft mogelijk een ander fysiek proces doorgemaakt dan de meeste kometen waardoor het veel van zijn oorspronkelijke koolmonoxide verloor, of het kan om te beginnen minder van die stof hebben gehad.

Inzicht in de samenstelling van kometen en hoe ze werken, zal onderzoekers helpen begrijpen hoe ons zonnestelsel is gevormd. Het zal ruimteverkenners ook helpen bij het plannen van hun reizen - dingen die ze moeten vermijden en misschien verborgen bronnen die worden gevonden in de kern van kometen die nuttig kunnen zijn bij diepe ruimtemissies.

"Dit zijn kleine lichamen die we bestuderen, maar ze kunnen belangrijke inzichten verschaffen, " zei Sarid. "Wij geloven dat ze rijk zijn aan organische stoffen en dat ze belangrijke aanwijzingen kunnen geven over hoe het leven is ontstaan."

Sarid is vastbesloten om de puzzel op te lossen. Deze week ontvangt hij een groep komeetexperts bij UCF om de mysterieuze activiteit van Echeclus en andere soortgelijke lichamen te bespreken. Het idee voor de workshop is om te profiteren van de lokale expertise op het gebied van observatie, laboratorium- en theoretisch werk dat nodig is om de mysteries van actieve kometen op grote afstanden van de zon volledig te begrijpen. De inaugurele Florida Distant Comets-workshop werd een jaar geleden gehouden bij USF.

"Ik denk dat ik altijd van uitdagingen heb gehouden, " Sarid zei vanuit zijn kantoor aan het Florida Space Institute bij UCF, waar hij zijn dagen doorbrengt met het ontcijferen van de modellen en wiskundige vergelijkingen die verband houden met zijn werk.

Sarid heeft een Ph.D. in geofysica en planetaire wetenschappen van de Universiteit van Tel Aviv in Israël en voltooide postdoctoraal werk aan het Institute for Astronomy en het NASA Astrobiology Institute in Hawaï, gevolgd door een tweede postdoctoraal onderzoek aan de Harvard University. Hij maakte deel uit van een team dat de telescopen op Hawaï jarenlang gebruikte om kometen en asteroïden te achtervolgen voor NASA-observatiecampagnes en ruimtemissies voordat hij in 2014 bij UCF kwam.

Hij werkte in 2016 samen met Womack en leverde in dit meest recente onderzoek theoretische expertise voor het interpreteren van de waarnemingsresultaten. De National Science Foundation financiert het project, in het kader van een subsidie ​​toegekend aan USF, met Womack als hoofdonderzoeker en Sarid als mede-onderzoeker.

Ze zullen doorgaan met het bekijken van kometen van het centaur-type en het niveau van hun koolmonoxide-emissie en gerelateerde activiteit meten.