science >> Wetenschap >  >> Astronomie

Decemberkomeet brengt Rosetta-herinneringen terug

Een afbeelding van komeet 46P/Wirtanen, gemaakt door Wouter Van Reeven in ESA's European Space Astronomy Centre (ESAC) in de buurt van Madrid, Spanje, op 6 december 2018.  De komeetkern bevindt zich in de kern van de helderste plek in het midden van de afbeelding, en de groene diffuse wolk is zijn coma. De groene kleur wordt veroorzaakt door moleculen - voornamelijk CN (cyaan) en C2 (diatomische koolstof) - die worden geïoniseerd door zonlicht wanneer de komeet de zon nadert. Linksboven is een hint van de staart van de komeet zichtbaar. De diagonale strepen zijn stersporen. De komeet bereikte het perihelium, het dichtstbijzijnde punt bij de zon langs zijn baan, op woensdag 12 december, en is op weg naar de dichtste nadering van de aarde dit weekend, wanneer het vanaf donkere locaties met het blote oog zichtbaar kan worden. Een heldere komeet met een periode van 5,5 jaar, 46P was in de jaren negentig gekozen als doelwit van ESA's Rosetta-missie. Echter, een vertraging van de lancering bracht het missieteam ertoe een nieuw doelwit te selecteren, Komeet 67P/Churyumov-Gerasimenko, die tussen 2014 en 2016 door Rosetta werd bezocht. Deze afbeelding is een compositie van 120 afzonderlijke afbeeldingen, elk met een belichting van 15 seconden, met behulp van een William Optics ZS 71 ED (71 mm refractor) telescoop en een Canon EOS 700D DSLR-camera (ISO:3200). Het gezichtsveld is 2 graden x 1,5 graden. Krediet:ESA / ESAC Astronomy Club / W. Van Reeven

Een bijzondere bezoeker steekt de lucht over:komeet 46P/Wirtanen, de afgelopen weken met telescopen en verrekijkers waargenomen, is op weg naar de dichtste nadering van de aarde dit weekend, wanneer het met het blote oog zichtbaar kan worden.

Een heldere komeet met een periode van 5,5 jaar, 46P was in de jaren negentig gekozen als doelwit van ESA's Rosetta-missie.

"Toen we Rosetta begonnen te bestuderen, een van de belangrijkste taken was om een ​​lijst te maken van kometen die kunnen worden bereikt door een ruimtevaartuig dat op een Ariane 5 is gelanceerd en voldoende lading heeft om de komeet te bestuderen, " zegt Gerhard Schwehm, die destijds de ESA Rosetta-projectwetenschapper was.

"Het bleek dat een missie naar komeet 46P/Wirtanen met lancering begin 2003 een van de beste kansen zou zijn. Dit leidde tot een intensieve observatiecampagne vanaf de grond om de missie voor te bereiden."

Echter, een vertraging van de lancering van 2003 tot 2004 betekende dat het ruimtevaartuig niet in staat zou zijn om die komeet te ontmoeten op zijn dichtste nadering van de zon in 2013, het Rosetta-team vragen om een ​​nieuw doelwit te selecteren, de nu beroemde 67P/Churyumov-Gerasimenko.

"De rest, zoals ze zeggen, is geschiedenis, maar vanwege de oorspronkelijke keuze, Komeet 46P blijft een van de best waargenomen kometen tot nu toe, ’ voegt Gerard eraan toe.

Kometen uit de grond en de ruimte

Hoewel we de ins en outs van Comet 67P hebben geleerd dankzij de uitgebreide gegevens die Rosetta daar tussen 2014 en 2016 heeft verzameld, het oorspronkelijke doelwit van de missie heeft nog veel geheimen in petto. Astronomen maken nu gebruik van zijn bezoek om het vanaf de grond te observeren en enkele van zijn mysteries te ontdekken.

Komeet 46P bereikte perihelium, het dichtstbijzijnde punt bij de zon langs zijn baan, op woensdag 12 december, en zal de komende dagen op zijn helderst verschijnen voor waarnemers op aarde, terwijl het naar onze planeet blijft bewegen, zondag de dichtstbijzijnde afstand bereiken.

"Het belangrijkste voordeel van het observeren van kometen met telescopen op de grond is dat we ze als geheel kunnen bestuderen, inclusief de coma en staarten die zich uitstrekken over miljoenen kilometers, " legt Colin Snodgrass van de Universiteit van Edinburgh uit, VK.

Een afbeelding van komeet 46P/Wirtanen gemaakt door Jost Jahn bij Observatoire de Haute Provence, Frankrijk, op 10 december 2018.  De komeet is rechtsonder in de afbeelding zichtbaar, met zijn staart die zich naar linksboven uitstrekt. De diagonale strepen over het beeld zijn stersporen. De komeet bereikte het perihelium, het dichtstbijzijnde punt bij de zon langs zijn baan, op woensdag 12 december, en is op weg naar de dichtste nadering van de aarde dit weekend, wanneer het vanaf donkere locaties met het blote oog zichtbaar kan worden. Deze afbeelding is een composiet van 3x33 korte, Belichtingen van 15 seconden gemaakt met RBGfilters op de ROTAT-telescoop, een coma-gecorrigeerde Newtoniaanse (60cm f/3.2 uitgerust met een SBIG STL11000 full-frame CCD). Het werd genomen in het kader van een onderzoeksproject door twee leerlingen van de 11e klas uit Mannheim, Duitsland, op het Hector-seminar, een organisatie die hoogbegaafde middelbare scholieren stimuleert in STEM-vakken; de studenten worden begeleid door Carolin Liefke van Haus der Astronomie in Heidelberg, Duitsland. De afbeelding is verwerkt met de Larson-Sekanina rotatiegradiëntfiltertechniek om het contrast te verbeteren en de staart van de komeet te onthullen. ROTEREN, de Remote Observatory Theoretical Astrofysica Tübingen, wordt beheerd door de Duitse stichting Interactive Astronomy and Astrophysics (Stiftung Interaktive Astronomie und Astrophysik), die tot doel heeft jonge volwassenen te inspireren met hands-on wetenschap. Krediet:J. Jahn, Amrum

Colin coördineerde de grondcampagne om 67P te observeren terwijl Rosetta de komeet vanuit een baan om de aarde onderzocht. en is nu ook betrokken bij het observeren van 46P.

In het geval van 67P, observaties vanaf de grond gaven een globale context aan de gedetailleerde metingen die Rosetta deed in de innerlijke coma, het onthullen van de manier waarop het gas dat in de coma werd waargenomen, verband hield met de seizoenscyclus van de komeet.

"Vanuit hun uitkijkpunt, ruimtevaartuigen zoals Rosetta kunnen details zien die we niet vanaf de grond kunnen oplossen, "zegt Colin. "Maar, voor komeet 46P hebben we nu een heel speciale kans om gedetailleerde waarnemingen van de aarde te krijgen, omdat de komeet heel dicht bij ons komt:bij zijn dichtste nadering, het zal slechts 30 keer verder zijn dan de maan."

"We zullen nog steeds niet zoiets krijgen als het detail dat Rosetta heeft teruggestuurd - we zullen de kern van 46P niet kunnen oplossen, bijvoorbeeld - maar we kunnen de uitstroom van gas en stof in de binnenste coma beter bestuderen dan voor de meeste kometen mogelijk is."

Omdat komeet 46P zo dichtbij ons passeert, het is erg helder - miljoenen keren helderder dan 67P verscheen vanaf de aarde in 2015 - waardoor astronomen het kunnen observeren met een breed scala aan telescopen en op verschillende golflengten. Met deze gegevens, ze zullen een completer beeld vormen van de komeet en wat zijn activiteit drijft.

Van de ene komeet naar de andere

Het observeren van Rosetta's oorspronkelijke doelwit biedt astronomen ook de kans om technieken te testen en expertise te ontwikkelen die van pas zal komen wanneer 67P - Rosetta's werkelijke doelwit - eind 2021 zijn volgende perihelium zal hebben.

Helen Usher, een doctoraat student aan de Open Universiteit en de Universiteit van Cardiff, werken met het Faulkes Telescope Project in het VK, coördineert een inspanning om leerlingen van scholen in heel Europa te betrekken, het verzamelen en analyseren van gegevens voor Comet 46P en ter voorbereiding van toekomstige waarnemingen van 67P.

"Ik werd geïnspireerd door de Rosetta-missie om mijn Ph.D. te beginnen, en ik deel dit enthousiasme graag met schoolkinderen, die enthousiast zijn om bij te dragen aan ons wetenschappelijk onderzoek, " zegt Heleen.

Acht scholen uit het VK, Duitsland, Frankrijk en Noorwegen hebben zich tot nu toe bij het project aangesloten, waaronder een basisschool, en Helen hoopt dat er de komende weken meer zullen meedoen.

Komeet 46P/Wirtanen gezien met de Faulkes Telescope North, Las Cumbres-observatorium, Hawaii op 9 december 2018.  De afbeelding is gemaakt door afbeeldingen te combineren die zijn gemaakt met drie smalbandfilters op 385, 511 en 683 nm, die deel uitmaken van een reeks filters die door ESA zijn geleverd om komeet 67P/Churyumov-Gerasimenko vanaf de grond te bestuderen tijdens de Rosetta-missie, en worden nu gebruikt om 46P te observeren. De groene diffuse wolk is de coma van de komeet - de groene kleur wordt veroorzaakt door koolstof (C2) -moleculen. Met de smalbandfilters kan licht van verschillende gassen in de coma worden gescheiden, het geven van een meting van de samenstelling van de komeet. De drie filters die hier worden gebruikt, isoleren CN (blauw), C2 (groen) en zonlicht weerkaatst door stofkorrels (rood). De asymmetrie van de coma is zichtbaar in de afbeelding. De roodachtige streep in het onderste deel van de afbeelding is een achtergrondster, achtervolgd vanwege het feit dat de telescoop de snel bewegende komeet volgde. De komeet bereikte het perihelium, het dichtstbijzijnde punt bij de zon langs zijn baan, op woensdag 12 december, en is op weg naar de dichtste nadering van de aarde dit weekend, wanneer het vanaf donkere locaties met het blote oog zichtbaar kan worden. Een heldere komeet met een periode van 5,5 jaar, 46P was in de jaren negentig gekozen als doelwit van ESA's Rosetta-missie. Echter, een vertraging van de lancering bracht het missieteam ertoe een nieuw doelwit te selecteren, Komeet 67P/Churyumov-Gerasimenko, die tussen 2014 en 2016 door Rosetta werd bezocht. Credit:T. Lister / C. Snodgrass / Faulkes Telescope Project / Las Cumbres Observatory

Het Faulkes Telescope Project maakt gebruik van een wereldwijd netwerk van robottelescopen, gebouwd en geëxploiteerd door Las Cumbres Observatory, inclusief twee 2-m telescopen in Hawaii en Australië.

Vooral, de Faulkes Telescope North op Hawaï is uitgerust met een reeks filters die door ESA zijn geleverd om komeet 67P vanaf de grond te bestuderen tijdens de Rosetta-missie, en worden nu gebruikt om 46P te observeren.

"Deze filters zijn geweldig om een ​​heldere komeet als 46P te observeren, waardoor we het gas- en stofgehalte van de coma kunnen scheiden, ’ voegt Heleen toe.

Naarmate het weekend nadert, astronomen over de hele wereld – professionele, zowel student als amateur - kijk uit naar een heldere hemel voor hun observaties.

Hoe de komeet te observeren

Kometen zijn notoir onvoorspelbaar, maar 46P zal naar verwachting op zondag een kracht van 3 bereiken, dus het kan met het blote oog zichtbaar worden voor hemelkijkers op donkere locaties. Tijdens het weekend, de komeet is te vinden in de buurt van de Pleiaden, een sterrenhoop niet ver aan de hemel van het iconische sterrenbeeld Orion.

Liefhebbers van astronomische fotografie kunnen proberen de komeet vast te leggen met een camera en telelens of een draagbare telescoop, maar vanwege zijn snelle beweging door de lucht, een reeks korte, opnames van ongeveer 10 seconden worden aanbevolen in plaats van een langere.

Rosetta-missie-experts zullen dit weekend ook naar de lucht kijken om de komeet te aanschouwen die bijna van hen was om te verkennen.

"We moesten afscheid nemen van 46P voor Rosetta, maar de komeet was zoveel jaren de kern van mijn professionele leven, dus het is heel emotioneel dat ik de kans krijg om hem rechtstreeks met mijn eigen ogen te zien, ’ besluit Gerard.