Εικόνα μεσαίου υπέρυθρου του κομήτη 9P/Tempel 1 μετά τη σύγκρουση βαθιάς πρόσκρουσης. Πίστωση εικόνας: NAOJ Κάντε κλικ για μεγέθυνση
Όταν η αποστολή Deep Impact της NASA έπεσε στον κομήτη 9P/Tempel 1 στις 4 Ιουλίου του τρέχοντος έτους, τα γιγάντια τηλεσκόπια στο Mauna Kea είχαν μια μοναδική θέα του τεράστιου νέφους σκόνης, αερίου και πάγου που αποβλήθηκε κατά τη σύγκρουση.
Μια σειρά συντονισμένων παρατηρήσεων, που έγιναν υπό ιδανικές συνθήκες από τη μεγαλύτερη συλλογή μεγάλων τηλεσκοπίων στον κόσμο, παρείχαν εκπληκτικές νέες γνώσεις σχετικά με την καταγωγή και τους κύκλους ζωής των κομητών. Συγκεκριμένα, τα υλικά κάτω από το σκονισμένο δέρμα του κομήτη αποκαλύπτουν εντυπωσιακές ομοιότητες μεταξύ δύο οικογενειών κομητών όπου δεν υπήρχε υποψία σχέσης.
Οι παρατηρήσεις επέτρεψαν επίσης στους επιστήμονες να προσδιορίσουν τη μάζα του υλικού που εκτοξεύτηκε από τη σύγκρουση, η οποία εκτιμάται ότι είναι έως και 25 φορτηγά τρέιλερ με τρακτέρ.
Τα ευρήματα βασίζονται στη σύνθεση της βραχώδους σκόνης που ανιχνεύθηκε τόσο από τα τηλεσκόπια Subaru και Gemini, όσο και από οργανικές ενώσεις αιθανίου, νερού και άνθρακα που αποκαλύφθηκαν από το 10μετρο W.M. Παρατηρητήριο Keck. Τα αποτελέσματα από αυτές τις παρατηρήσεις του Mauna Kea έγιναν διαθέσιμα σήμερα σε ένα ειδικό τμήμα στο περιοδικό Science που επισημαίνει τα αποτελέσματα από το πείραμα Deep Impact.
Ο κομήτης Tempel 1 επιλέχθηκε για το πείραμα Deep Impact επειδή περιφέρεται γύρω από τον Ήλιο σε μια σταθερή τροχιά που επιτρέπει στην επιφάνειά του να ψηθεί απαλά με ηλιακή ακτινοβολία. Ως αποτέλεσμα, ο κομήτης έχει ένα παλιό ξεπερασμένο, προστατευτικό στρώμα σκόνης που καλύπτει το παγωμένο υλικό από κάτω, όπως μια τράπεζα χιονιού συσσωρεύει βρωμιά στην επιφάνειά του καθώς λιώνει στο φως του ήλιου την άνοιξη. Η αποστολή Deep Impact σχεδιάστηκε για να σκάψει βαθιά κάτω από αυτό το φλοιό εξωτερικό για να μάθει περισσότερα για την πραγματική φύση της σκόνης και των συστατικών του πάγου του κομήτη. «Αυτός ο κομήτης είχε σίγουρα 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 Gemini.
Οι συνδυασμένες παρατηρήσεις δείχνουν ένα πολύπλοκο μείγμα πυριτικών αλάτων, νερού και οργανικών ενώσεων κάτω από την επιφάνεια του κομήτη. Αυτά τα υλικά είναι παρόμοια με αυτά που παρατηρούνται σε μια άλλη κατηγορία κομητών που πιστεύεται ότι κατοικούν σε ένα μακρινό σμήνος παρθένων σωμάτων που ονομάζεται Νέφος Oort. Οι κομήτες του Oort Cloud είναι καλά διατηρημένα απολιθώματα στα παγωμένα προάστια του ηλιακού συστήματος που έχουν αλλάξει ελάχιστα τα δισεκατομμύρια χρόνια από τον σχηματισμό τους. Όταν περιστασιακά σπρώχνονται βαρυτικά προς τον Ήλιο, θερμαίνονται και απελευθερώνουν άφθονη ποσότητα αερίου και σκόνης σε μια μοναδική επίσκεψη στο εσωτερικό ηλιακό σύστημα.
Οι κομήτες που επέστρεφαν όπως ο Tempel 1 (γνωστοί ως περιοδικοί κομήτες) πιστεύεται ότι σχηματίστηκαν σε ένα ψυχρότερο φυτώριο, σαφώς διαφορετικό από τις γενέτειρες των ξαδέλφων τους, τους κομήτες Oort Cloud. Τα στοιχεία για δύο διαφορετικά «οικογενειακά δέντρα» βρίσκονται στις πολύ διαφορετικές τροχιές και τη φαινομενική τους σύνθεση. «Τώρα βλέπουμε ότι η διαφορά μπορεί πραγματικά να είναι απλώς επιφανειακή: μόνο βαθύ δέρμα». είπε ο Γούντγουορντ. «Κάτω από την επιφάνεια, αυτοί οι κομήτες μπορεί να μην είναι τόσο διαφορετικοί τελικά.
Αυτή η ομοιότητα δείχνει ότι και οι δύο τύποι κομητών μπορεί να είχαν κοινή γενέτειρα σε μια περιοχή του σχηματιζόμενου ηλιακού συστήματος όπου οι θερμοκρασίες ήταν αρκετά ζεστές για να παράγουν τα υλικά που παρατηρήθηκαν. 'Είναι πλέον πιθανό ότι αυτά τα σώματα σχηματίστηκαν μεταξύ των τροχιών του Δία και του Ποσειδώνα σε ένα κοινό φυτώριο', δήλωσε ο Seiji Sugita του Πανεπιστημίου του Τόκιο και μέλος της ομάδας Subaru.
«Μια άλλη ερώτηση που μπόρεσαν να απαντήσουν τα τηλεσκόπια Mauna Kea είναι η ποσότητα της μάζας που εκτοξεύτηκε όταν ο κομήτης χτυπήθηκε από το κομμάτι χαλκού περίπου στο μέγεθος ενός πιάνου με ουρά από το διαστημόπλοιο Deep Impact», σχολίασε η Sugita. Τη στιγμή της πρόσκρουσης το διαστημόπλοιο ταξίδευε με 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 τον σχηματισμό του, οι υψηλής ευκρίνειας παρατηρήσεις του Mauna Kea παρείχαν τα απαραίτητα δεδομένα για να ληφθεί μια σταθερή εκτίμηση της μαζικής εκτίναξης, η οποία ήταν περίπου 1000 τόνοι. «Για να απελευθερωθεί αυτή η ποσότητα υλικού, ο κομήτης πρέπει να έχει μια αρκετά μαλακή συνοχή», είπε ο Σουγκίτα.
«Ο παφλασμός από τον ανιχνευτή πρόσκρουσης της NASA απελευθέρωσε αυτά τα υλικά και ήμασταν στο σωστό μέρος για να τα καταγράψουμε με τα μεγαλύτερα τηλεσκόπια στη Γη», είπε 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 μεγαλύτερα τηλεσκόπια του Mauna Kea παρατήρησαν τον κομήτη στο υπέρυθρο τμήμα του φάσματος που είναι φως που μπορεί να περιγραφεί ως «πιο κόκκινο από το κόκκινο». Το διαστημικό σκάφος Deep Impact δεν σχεδιάστηκε για να παρατηρεί τον κομήτη στο μεσαίο υπέρυθρο (ή θερμικό υπέρυθρο) τμήμα του φάσματος, κάτι που κατάφεραν να κάνουν οι Subaru και Gemini. Οι παρατηρήσεις του Keck χρησιμοποίησαν έναν φασματογράφο κοντά στο υπέρυθρο, υψηλής ανάλυσης. Μεγάλα όργανα αυτού του είδους θα ήταν αδύνατο να χωρέσουν στο διαστημόπλοιο Deep Impact.
«Αυτές οι παρατηρήσεις μας δίνουν την καλύτερη ματιά μέχρι τώρα σε αυτό που βρίσκεται κάτω από το σκονισμένο δέρμα ενός κομήτη», είπε ο David Harker που ηγήθηκε της ομάδας Gemini. «Μέσα σε μια ώρα πρόσκρουσης, η λάμψη του κομήτη μεταμορφώθηκε και μπορέσαμε να ανιχνεύσουμε μια ολόκληρη σειρά από λεπτά σκονισμένα πυριτικά άλατα που προωθούνται από ένα σταθερό θερμοπίδακα αερίου κάτω από τον προστατευτικό φλοιό του κομήτη. Αυτά περιελάμβαναν μεγάλη ποσότητα ολιβίνης, παρόμοια σε σύνθεση με αυτό που θα βρείτε στις παραλίες κάτω από το Mauna Kea. Αυτά τα απίστευτα δεδομένα ήταν πραγματικά 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 (Near-Infrared Spectrograph) στα 10 μέτρα στο τηλεσκόπιο 10 μέτρων Keck II
* COMICS (Ψυκτική κάμερα μεσαίου υπερύθρου και φασματογράφος) στο τηλεσκόπιο Subaru 8 μέτρων
Αρχική πηγή: Δελτίο ειδήσεων NAOJ
Ποιο είναι το μεγαλύτερο τηλεσκόπιο;
