Kometen die er meer dan 200 jaar over doen om één omwenteling rond de zon te maken, zijn notoir moeilijk te bestuderen. Omdat ze het grootste deel van hun tijd ver van ons deel van het zonnestelsel doorbrengen, veel "langperiodieke kometen" zullen tijdens iemands leven nooit de zon naderen. In feite, degenen die vanuit de Oortwolk naar binnen reizen - een groep ijzige lichamen die op ongeveer 300 miljard kilometer afstand van de zon beginnen - kunnen perioden van duizenden of zelfs miljoenen jaren hebben.

NASA's Wide-field Infrared Survey Explorer (WISE) ruimtevaartuig heeft nieuwe inzichten opgeleverd over deze verre zwervers. Een team van astronomen onder leiding van James Bauer, een onderzoeksprofessor in de astronomie aan de Universiteit van Maryland, ontdekte dat er ongeveer zeven keer meer langperiodieke kometen zijn met een diameter van minstens 1 kilometer dan eerder werd voorspeld.

De onderzoekers ontdekten ook dat kometen met een lange periode, gemiddeld, bijna twee keer zo groot als kometen uit de "Jupiterfamilie", waarvan de banen worden gevormd door de zwaartekracht van Jupiter en perioden hebben van minder dan 20 jaar. De bevindingen werden op 14 juli gepubliceerd, 2017, in Het astronomische tijdschrift .

"Het aantal kometen zegt iets over de hoeveelheid materiaal die overblijft na de vorming van het zonnestelsel, "Zei Bauer. "We weten nu dat er meer relatief grote brokken oud materiaal uit de Oortwolk komen dan we dachten."

De Oortwolk is te ver weg om door de huidige telescopen te worden gezien, maar men denkt dat het een bolvormige verdeling is van kleine ijzige lichamen aan de buitenste rand van het zonnestelsel. De dichtheid van kometen erin is laag, dus de kans dat kometen erin botsen is klein. Langperiodieke kometen die WISE heeft waargenomen, zijn waarschijnlijk miljoenen jaren geleden uit de Oortwolk geschopt. De waarnemingen werden in 2010 uitgevoerd tijdens de primaire missie van het ruimtevaartuig, voordat het in 2013 werd omgedoopt tot NEOWISE en opnieuw werd geactiveerd om zich op near-earth-objecten (NEO's) te richten.

"Onze studie is een zeldzame blik op objecten die verstoord zijn uit de Oortwolk, " zei Amy Mainzer, een co-auteur van de studie gebaseerd op NASA's Jet Propulsion Laboratory in Pasadena, Californië en hoofdonderzoeker van de NEOWISE-missie. "Het zijn de meest ongerepte voorbeelden van hoe het zonnestelsel eruitzag toen het werd gevormd."

Astronomen hadden al bredere schattingen van het aantal langperiodieke en Jupiter-familiekometen in ons zonnestelsel, maar had geen goede manier om de afmetingen van langperiodieke kometen te meten. Dit komt omdat de wolk van gas en stof die elke komeet omringt - ook wel een coma genoemd - in afbeeldingen wazig lijkt en de kern van de komeet verduistert.

Door WISE-gegevens te gebruiken die de infrarode gloed van de coma laten zien, de wetenschappers waren in staat om de coma van elke komeet te "aftrekken" en de grootte van de kern te schatten. De gegevens zijn afkomstig van WISE-waarnemingen van 164 kometen, waaronder 95 kometen uit de familie Jupiter en 56 langperiodieke kometen.

De resultaten versterken het idee dat kometen die vaker langs de zon gaan, doorgaans kleiner zijn dan kometen die veel meer tijd van de zon weg zijn. Dat komt omdat kometen van de Jupiter-familie meer blootstelling aan hitte krijgen, waardoor vluchtige stoffen zoals water sublimeren en ook ander materiaal van het oppervlak van de komeet wegslepen.

"Onze resultaten betekenen dat er een evolutionair verschil is tussen de Jupiter-familie en langperiodieke kometen, ' zei Bauer.

Het bestaan ​​van zoveel meer langperiodieke kometen dan voorspeld, suggereert dat meer van hen waarschijnlijk planeten hebben getroffen, het leveren van ijzige materialen uit de buitenste regionen van het zonnestelsel.

Onderzoekers vonden ook geclusterde banen tussen de langperiodieke kometen die ze bestudeerden, wat suggereert dat er grotere lichamen kunnen zijn die uit elkaar zijn gevallen om deze groepen te vormen.

De resultaten zullen belangrijk zijn voor het beoordelen van de waarschijnlijkheid dat kometen de planeten van ons zonnestelsel beïnvloeden, inclusief aarde.

"Komeets reizen veel sneller dan asteroïden, en sommige zijn erg groot, "Zei Mainzer. "Studies als deze zullen ons helpen te bepalen wat voor soort gevaar langperiodieke kometen kunnen vormen."

NASA's Jet Propulsion Laboratory in Pasadena, Californië, beheerd en geëxploiteerd WISE voor NASA's Science Mission Directorate in Washington, D.C. Het NEOWISE-project wordt gefinancierd door het Near-Earth Object Observation Program, nu onderdeel van NASA's Planetary Defense Coordination Office. Het ruimtevaartuig werd in 2011 in de slaapstand gezet nadat het tweemaal de hele lucht had gescand. waardoor de belangrijkste doelstellingen worden verwezenlijkt. In september 2013 WISE werd opnieuw geactiveerd, omgedoopt tot NEOWISE en een nieuwe missie toegewezen om NASA te helpen bij het identificeren van potentieel gevaarlijke objecten in de buurt van de aarde.