Инфракрасное изображение кометы 9P / Tempel 1 после столкновения Deep Impact. Изображение предоставлено NAOJ Увеличить
Когда миссия НАСА «Глубокий удар» вспыхнула в комете 9P / Tempel 1 4 июля этого года, гигантские телескопы на Мауна-Кеа имели уникальный вид на огромное облако пыли, газа и льда, выброшенное во время столкновения.
Серия скоординированных наблюдений, проведенных в идеальных условиях крупнейшей в мире коллекцией больших телескопов, позволила получить удивительное новое представление о происхождении и 17 циклах комет. В частности, материалы под пыльной кожей кометы обнаруживают поразительное сходство между двумя семействами комет, в отношении которых не было никаких подозрений.
Наблюдения также позволили ученым определить массу материала, выброшенного в результате столкновения, которое оценивается в 25 полностью загруженных тягачей с прицепом.
Результаты основаны на составе каменистой пыли, обнаруженной с помощью 8-метровых телескопов Subaru и Gemini, а также на органических соединениях на основе этана, воды и углерода, обнаруженных с помощью 10-метрового W.M. Кекская обсерватория. Результаты этих наблюдений Мауна-Кеа были представлены сегодня в специальном сегменте журнала Science, где освещаются результаты эксперимента Deep Impact.
Комета Tempel 1 была выбрана для эксперимента Deep Impact, потому что она вращается вокруг Солнца на стабильной орбите, которая позволяет его поверхности мягко обгорать под действием солнечного излучения. В результате комета имеет старый выветрившийся защитный слой пыли, который покрывает ледяной материал под ним, так же, как снежный ком накапливает грязь на своей поверхности, таяя под весенним солнечным светом. Миссия Deep Impact была разработана, чтобы копать глубоко под этим хрустящим экстерьером, чтобы узнать больше об истинной природе пылевых и ледяных компонентов кометы. «Этой комете определенно было что скрывать под ее облицовкой из камня и льда, и мы были готовы с помощью самых больших в мире телескопов выяснить, что это было», - сказал Чик Вудворд из Университета Миннеаполиса и часть команды наблюдателей Близнецов.
Комбинированные наблюдения показывают сложную смесь силикатов, воды и органических соединений под поверхностью кометы. Эти материалы похожи на то, что можно увидеть в других классах комет, которые, как считается, находятся в далеком рое нетронутых тел, называемых Облаком Оорта. Кометы Oort Cloud - это хорошо сохранившиеся окаменелости в замороженных пригородах Солнечной системы, которые мало изменились за миллиарды лет с момента их образования. Когда их время от времени гравитационно подталкивают к Солнцу, они нагреваются и выделяют обильное количество газа и пыли при однократном посещении внутренней солнечной системы.
Считалось, что возвращающиеся кометы, такие как Темпель 1 (известные как периодические кометы), образовались в более холодной детской, заметно отличающейся от мест рождения их кузенов, комет Облака Оорта. Доказательства двух разных «родословных» лежат в их совершенно разных орбитах и видимом составе. «Теперь мы видим, что разница может быть просто поверхностной: только глубокая». сказал Вудворд. «Под поверхностью эти кометы могут не быть такими уж разными.
Это сходство указывает на то, что оба типа комет могли иметь общее место рождения в области формирующейся солнечной системы, где температура была достаточно теплой, чтобы производить наблюдаемые материалы. «Сейчас вполне вероятно, что эти тела образовались между орбитами Юпитера и Нептуна в общей детской», - сказал Сейджи Сугита из Токийского университета и член команды Subaru.
«Другим вопросом, который удалось решить телескопам Мауна-Кеа, является количество массы, выброшенной, когда комета подверглась воздействию медного куска размером с рояль с космического корабля Deep Impact», - прокомментировала Сугита. В момент удара космический корабль двигался со скоростью около 23 000 миль в час или почти 37 000 километров в час.
Поскольку космический корабль не мог изучить размер кратера, созданного после его формирования, наблюдения Мауна-Кеа с высоким разрешением предоставили необходимые данные, чтобы получить точную оценку выброса массы, которая составляла около 1000 тонн. «Чтобы выпустить такое количество материала, комета должна иметь достаточно мягкую консистенцию», - сказала Сугита.
«Всплеск от ударного зонда НАСА освободил эти материалы, и мы оказались в нужном месте, чтобы захватить их самыми большими телескопами на Земле», - сказал В.М. Кек Директор Фред Чаффи. «Тесное сотрудничество между Keck, Gemini и Subaru гарантировало, что лучшая наука была сделана лучшими телескопами в мире, демонстрируя, что целое часто больше, чем сумма его частей».
Все три крупнейших телескопа Мауна-Кеа наблюдали комету в инфракрасной части спектра, которая является светом, который можно охарактеризовать как «красный, чем красный». Космический аппарат Deep Impact не был предназначен для наблюдения кометы в средней инфракрасной (или тепловой инфракрасной) части спектра, что было в состоянии сделать Субару и Близнецы. В наблюдениях Кека использовался спектрограф с высоким разрешением, близкий к инфракрасному. Крупные инструменты такого рода было бы невозможно установить на космический корабль Deep Impact.
«Эти наблюдения дают нам лучшее представление о том, что находится под пыльной кожей кометы», - сказал Дэвид Харкер, возглавлявший команду Gemini. «В течение часа воздействия свечение кометы трансформировалось, и мы смогли обнаружить целый массив мелкодисперсных пылевых силикатов, выталкиваемых устойчивым газовым гейзером из-под защитной корки кометы. Они включали большое количество оливина, похожего по составу на то, что вы найдете на пляжах под Мауна-Кеа. Эти невероятные данные были действительно подарком от Мауна Кеа! »
Инструменты, которые сделали эти наблюдения:
* МИШЕЛЬ (Инфракрасный инфракрасный спектрограф / тепловизор) на 8-метровом телескопе Fredrick C. Gillett (Gemini North)
* NIRSPEC (ближний инфракрасный спектрограф) на 10-метровом телескопе Keck II 10-метровый
* COMICS (средняя инфракрасная камера и спектрограф с охлаждением) на 8-метровом телескопе Subaru
Первоисточник: пресс-релиз NAOJ
Какой самый большой телескоп?
