Kosmiczny Teleskop Hubble’a był świadkiem, jak wirująca kometa spowalniała swój obrót, a następnie zaczęła wirować w przeciwnym kierunku, co było pierwszą tego typu obserwacją pokazującą, że komety mogą być jeszcze bardziej dynamiczne, niż nam się wydawało.
Kometa 41P/Tuttle–Giacobini–Kresák to a Jupiter-kometa rodzinna, co oznacza, że jest to kometa krótkookresowa (krążąca wokół słoneczny co 5,4 roku), który napływa z Pas Kuipera zanim został złapany przez grawitację Jowisza.
Ostatnie bliskie podejście 41P do Słońca – znane jako peryhelium – miało miejsce we wrześniu 2022 r., ale to poprzednie bliskie podejście 41P do Słońca zostało zaobserwowane przez Kosmiczny Teleskop Hubble’aa także kilka innych teleskopów, w tym kosmiczne NASA Obserwatorium Neila Gehrelsa Swifta oraz czterometrowy (13 stóp) Lowell Discovery Telescope w Arizonie.
Kontynuacja artykułu poniżej
Jednak obserwacje Hubble’a nie zostały przeanalizowane do czasu, gdy David Jewitt, planetolog z Uniwersytetu Kalifornijskiego w Los Angeles, nie znalazł danych w Archiwum Mikulskiego dla Kosmicznych Teleskopów, nazwanym na cześć byłej senator Partii Demokratycznej Barbary Mikulski, która była zagorzałą zwolenniczką NASA.
Dane Hubble’a, w połączeniu z danymi Swifta i Lowell Discovery Telescope, ujawniły coś bardzo dziwnego na temat komety. Kiedy Swift obserwował kometę w maju 2017 r., obracała się ona raz na 46–60 godzin, czyli około trzy razy wolniej niż w marcu 2017 r., kiedy obserwował ją Teleskop Lowell Discovery. To samo w sobie było intrygujące, ale obserwacje Hubble’a pogłębiły tę intrygę, ponieważ wykazały, że do grudnia 2017 r. obrót komety ponownie przyspieszył i obecnie trwa około 14 godzin. Co się stało, że ponownie rozpaliło zawrotną rotację komety?
Jewitt uważa, że odgazowanie z powierzchni komety, która nagrzała się podczas przejścia przez peryhelium, powoduje, że kometa znajduje się tak blisko Słońca, jak Ziemiajest przyczyną. To ogrzewanie spowodowało, że lotne gazy znajdujące się blisko powierzchni rozszerzyły się i wybuchły w strumieniach, niosąc ze sobą pył kometowy.
„Dżety gazu wypływającego z powierzchni mogą działać jak małe silniki odrzutowe” – powiedział Jewitt w: oświadczenie. „Jeśli te dżety są nierównomiernie rozmieszczone, mogą radykalnie zmienić sposób rotacji komety, zwłaszcza małej”.
Jądro komety ma średnicę zaledwie 1 km, czyli zbyt małą, aby nawet Hubble mógł ją rozróżnić, ale prędkość rotacji można zmierzyć na podstawie krzywej blasku: jak światło wydłużonego jądra komety zmienia się podczas obrotu i na przemian pokazuje nam jej dłuższe i krótsze boki. Ponieważ jądro komety jest dość małe, jest ono podatne na momenty obrotowe, czyli siły skręcające, wytwarzane przez strumienie. Z obserwacji nie udało się jednak wywnioskować kierunku tego obrotu, czy był zgodny z ruchem wskazówek zegara, czy przeciwny do ruchu wskazówek zegara.
Jewitt był ponadto w stanie wywnioskować, że rotacja, niezależnie od tego, który początkowo był kierunek, uległa odwróceniu. Dżety przeciwdziałały początkowemu obrotowi komety, co spowodowało początkowe spowolnienie obserwowane pomiędzy obserwacjami Lowell Discovery i Swift. Dżety następnie kontynuowały działanie wbrew rotacji, aż w końcu ją odwróciły i szybko wprawiły kometę w drugą stronę, co wyjaśnia obserwacje Hubble’a.
„To jak pchanie karuzeli” – powiedział Jewitt. „Jeśli skręca w jednym kierunku, a następnie napierasz na niego, możesz go spowolnić i odwrócić”.
Rzadko zdarza się, aby kometa zmieniała się tak gwałtownie, a jeśli cofniemy się do obserwacji komety dokonanych przez Hubble’a w 2001 roku, zobaczymy, że jej ogólna aktywność w peryhelium spadła od tego czasu o około rząd wielkości. Być może powtarzające się peryheliony – uważa się, że kometa znajduje się na swojej obecnej orbicie od około 1500 lat – mogą zacząć wyczerpywać zapasy lotnych lodów. A może pył wyzwolony przez strumienie opada z powrotem na kometę, pokrywając lody warstwą izolacyjną, która zapobiega ich nagrzewaniu się przez słońce i tak szybkiej sublimacji.
Jewitt jest jednak sceptyczny, czy 41P/Tuttle – Giacobini – Kresák wytrzyma znacznie dłużej. Jeśli zmiany w jej wirowaniu będą następować szybko, stopniowo spowoduje to, że kometa stanie się niestabilna, a szybki obrót doprowadzi do powstania sił odśrodkowych, które rozkręcą kometę.
„Spodziewam się, że to jądro bardzo szybko ulegnie samozniszczeniu” – powiedział Jewitt.
Wyniki opublikowano 26 marca br Dziennik astronomiczny.
