Na enkele miljarden mijlen naar de zon te hebben gereisd, een eigenzinnig jong komeetachtig object dat in een baan om de reuzenplaneten draait, heeft onderweg een tijdelijke parkeerplaats gevonden. Het object is neergedaald in de buurt van een familie van gevangen oude asteroïden, genaamd Trojanen, die naast Jupiter om de zon draaien. Dit is de eerste keer dat een komeetachtig object is gezien in de buurt van de Trojaanse bevolking.

De onverwachte bezoeker behoort tot een klasse van ijzige lichamen gevonden in de ruimte tussen Jupiter en Neptunus. genaamd "Centauren, " ze worden voor het eerst actief wanneer ze worden verwarmd als ze de zon naderen, en dynamisch overgaan om meer komeetachtig te worden.

Zichtbaar-licht snapshots door NASA's Hubble Space Telescope onthullen dat het vagebond-object tekenen van komeetactiviteit vertoont, zoals een staart, ontgassing in de vorm van stralen, en een omhullende coma van stof en gas. Eerdere waarnemingen door NASA's Spitzer Space Telescope gaven aanwijzingen over de samenstelling van het komeetachtige object en de gassen die zijn activiteit aandrijven.

"Alleen Hubble kon actieve komeetachtige kenmerken zo ver weg met zulke hoge details detecteren, en de afbeeldingen laten deze kenmerken duidelijk zien, zoals een ongeveer 400, 000 mijl lange brede staart en hoge resolutie functies nabij de kern als gevolg van een coma en jets, " zei hoofdonderzoeker Hubble Bryce Bolin van Caltech in Pasadena, Californië.

De vangst van de Centaur beschrijven als een zeldzame gebeurtenis, Bolin heeft toegevoegd, "De bezoeker moet precies in de juiste baan in de baan van Jupiter zijn gekomen om dit soort configuratie te hebben waardoor het lijkt alsof het zijn baan deelt met de planeet. We onderzoeken hoe het werd gevangen door Jupiter en landde tussen de Trojaanse paarden. Maar we denken dat het te maken kan hebben met het feit dat het een enigszins nauwe ontmoeting had met Jupiter."

De krant van het team verschijnt in de 11 februari uitgave van 2021 Het astronomische tijdschrift .

De computersimulaties van het onderzoeksteam laten zien dat het ijzige object, genaamd P/2019 LD2 (LD2), waarschijnlijk ongeveer twee jaar geleden in de buurt van Jupiter zwaaide. De planeet stuurde vervolgens de eigenzinnige bezoeker naar de co-orbitale locatie van de Trojaanse asteroïdegroep, leidt Jupiter met ongeveer 437 miljoen mijl.

Emmerbrigade

Het nomadische object werd begin juni 2019 ontdekt door de Asteroid Terrestrial-impact Last Alert System (ATLAS)-telescopen van de University of Hawaii op de uitgedoofde vulkanen, één op Mauna Kea en één op Haleakala. De Japanse amateurastronoom Seiichi Yoshida tipte het Hubble-team over mogelijke komeetactiviteit. De astronomen scanden vervolgens archiefgegevens van de Zwicky Transient Facility, een breedveldonderzoek uitgevoerd in het Palomar Observatory in Californië, en realiseerde zich dat het object vanaf april 2019 duidelijk actief was in afbeeldingen.

Ze volgden met observaties van het Apache Point Observatory in New Mexico, die ook zinspeelde op de activiteit. Het team observeerde de komeet met behulp van Spitzer slechts enkele dagen voor de pensionering van het observatorium in januari 2020, en identificeerde gas en stof rond de komeetkern. Deze observaties overtuigden het team om Hubble te gebruiken om het van dichterbij te bekijken. Geholpen door Hubble's scherpe visie, de onderzoekers identificeerden de staart, comastructuur en de grootte van de stofdeeltjes en hun uitwerpsnelheid. Deze afbeeldingen hielpen hen te bevestigen dat de kenmerken te wijten zijn aan relatief nieuwe komeetachtige activiteit.

Hoewel de locatie van LD2 verrassend is, Bolin vraagt ​​zich af of deze pitstop een gebruikelijke trekpleister zou kunnen zijn voor sommige op de zon gerichte kometen. "Dit zou een deel kunnen zijn van het pad van ons zonnestelsel door de Jupiter Trojans naar het binnenste zonnestelsel, " hij zei.

De onverwachte gast zal waarschijnlijk niet lang tussen de asteroïden blijven. Computersimulaties tonen aan dat het over nog eens twee jaar een nieuwe ontmoeting met Jupiter zal hebben. De forse planeet zal de komeet uit het systeem opstarten, en het zal zijn reis naar het binnenste zonnestelsel voortzetten.

"Het coole is dat je Jupiter daadwerkelijk betrapt terwijl hij dit object rondslingert en zijn baangedrag verandert en het in het innerlijke systeem brengt, " zei teamlid Carey Lisse van het Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory (APL) in Laurel, Maryland. "Jupiter bepaalt wat er met kometen gebeurt zodra ze in het innerlijke systeem komen door hun banen te veranderen."

De ijzige indringer is hoogstwaarschijnlijk een van de nieuwste leden van de zogenaamde "emmerbrigade" van kometen die uit zijn ijskoude huis in de Kuipergordel en in het gebied van de reuzenplaneet wordt geschopt door interactie met een ander Kuipergordelobject. Gelegen buiten de baan van Neptunus, de Kuipergordel is een oase van ijs, overgebleven puin van de constructie van onze planeten 4,6 miljard jaar geleden, met miljoenen voorwerpen, en af ​​en toe hebben deze objecten bijna-ongevallen of botsingen die hun banen drastisch veranderen van de Kuipergordel naar binnen in het gebied van de reuzenplaneet.

De emmerbrigade van ijzige relikwieën doorstaat een hobbelige rit tijdens hun reis naar de zon. Ze stuiteren door zwaartekracht van de ene buitenplaneet naar de andere in een hemels flipperkastspel voordat ze het binnenste zonnestelsel bereiken, opwarmen naarmate ze dichter bij de zon komen. De onderzoekers zeggen dat de objecten evenveel of zelfs meer tijd rond de reuzenplaneten doorbrengen, zwaartekracht aan hen trekken - ongeveer 5 miljoen jaar - dan dat ze het innerlijke systeem waar we leven binnengaan.

"Innerlijk systeem, 'korte-periodieke' kometen breken ongeveer een keer per eeuw uit, Lisse legde uit. "Dus, om het aantal lokale kometen dat we vandaag zien te behouden, we denken dat de emmerbrigade ongeveer eens in de 100 jaar een nieuwe kortetermijnkomeet moet afleveren."

Een vroege bloeier

De onderzoekers verrasten de onderzoekers toen ze de activiteit van uitgassing zagen op een komeet op 465 miljoen mijl afstand van de zon (waar de intensiteit van het zonlicht 1/25e zo sterk is als op aarde). "We waren geïntrigeerd om te zien dat de komeet net voor het eerst actief was geworden, zo ver weg van de zon op afstanden waar waterijs nauwelijks begint te sublimeren, ' zei Bolin.

Water blijft bevroren op een komeet tot het ongeveer 200 miljoen mijl van de zon is verwijderd. waar warmte van zonlicht waterijs omzet in gas dat uit de kern ontsnapt in de vorm van stralen. Dus de activiteit geeft aan dat de staart misschien niet van water is gemaakt. In feite, waarnemingen door Spitzer wezen op de aanwezigheid van koolmonoxide en kooldioxidegas, die de creatie van de staart en jets zou kunnen aandrijven die te zien zijn op de in een baan om Jupiter draaiende komeet. Deze vluchtige stoffen hebben niet veel zonlicht nodig om hun bevroren vorm te verwarmen en om te zetten in gas.

Zodra de komeet uit de baan van Jupiter wordt geschopt en zijn reis voortzet, het kan de gigantische planeet opnieuw ontmoeten. "Korte-periodieke kometen zoals LD2 ontmoeten hun lot door in de zon te worden gegooid en volledig te desintegreren, een planeet raken, of opnieuw te dicht bij Jupiter wagen en uit het zonnestelsel worden gegooid, wat het gebruikelijke lot is, "Zei Lisse. "Simulaties tonen aan dat in ongeveer 500, 000 jaar, er is een kans van 90% dat dit object uit het zonnestelsel wordt weggeslingerd en een interstellaire komeet wordt."