Naukowcy podwoili liczbę znanych ciemnych komet, identyfikując dwa różne typy: większe w zewnętrznym Układzie Słonecznym i mniejsze w wewnętrznym Układzie Słonecznym.
Odkrycie to rodzi nowe pytania dotyczące ich pochodzenia i roli w dostarczaniu na Ziemię materiałów podtrzymujących życie.
Odkrycie ciemnej komety
Niecałe dwa lata temu astronomowie zidentyfikowali pierwszą ciemną kometę – obiekt kosmiczny, który wygląda jak asteroida, ale zachowuje się jak kometa. Wkrótce odkryto sześć kolejnych. W nowo opublikowanym artykule naukowcy ujawniają odkrycie siedmiu dodatkowych ciemnych komet, co podwaja znaną sumę. Obiekty te dzielą się na dwie odrębne grupy: większe ciemne komety w zewnętrznym Układzie Słonecznym i mniejsze w wewnętrznym Układzie Słonecznym, a każda z nich ma unikalne cechy, które je wyróżniają.
Wyniki opublikowano 9 grudnia w czasopiśmie „ Postępowanie Narodowej Akademii Nauk.
Naukowcy po raz pierwszy dowiedzieli się, że ciemne komety istnieją, gdy zaobserwowali w a Badanie z marca 2016 r że trajektoria „asteroidy” 2003 RM nieznacznie odchyliła się od oczekiwanej orbity. Tego odchylenia nie można wytłumaczyć typowymi przyspieszeniami asteroid, takimi jak małe przyspieszenie znane jako Efekt Jarkowskiego.
„Kiedy widzisz tego rodzaju zaburzenia na obiekcie niebieskim, zwykle oznacza to, że jest to kometa, a lotna materia odgazowująca się z jej powierzchni nadaje jej niewielki ciąg” – powiedział współautor badania Davide Farnocchia z NASALaboratorium Napędów Odrzutowych w Południowej Kalifornii. „Ale choć bardzo się staraliśmy, nie znaleźliśmy żadnych śladów ogona komety. Wyglądała jak każda inna asteroida – tylko punkcik światła. Przez krótki czas mieliśmy więc jeden dziwny obiekt niebieski, którego nie mogliśmy w pełni rozgryźć.”
Dziwne obiekty niebieskie
Farnocchia i społeczność astronomiczna nie musiały długo czekać na kolejny element układanki. W następnym roku, 2017, teleskop sponsorowany przez NASA odkrył pierwszy w historii udokumentowany obiekt niebieski, który powstał poza naszym Układem Słonecznym. 1I/2017 U1 („Oumuamua) nie tylko pojawiła się jako pojedynczy punkt świetlny, niczym asteroida, ale jej trajektoria uległa zmianie, tak jakby odgazowywała materię lotną ze swojej powierzchni, niczym kometa.
„Oumuamua zaskoczyło mnie pod wieloma względami” – stwierdził Farnocchia. „Fakt, że pierwszy odkryty przez nas obiekt z przestrzeni międzygwiezdnej wykazywał zachowania podobne do 2003 RM, uczynił 2003 RM jeszcze bardziej intrygującym”.
Do 2023 roku badacze zidentyfikowali siedem obiektów Układu Słonecznego, które wyglądały jak asteroidy, ale zachowywały się jak komety. To wystarczyło, aby społeczność astronomiczna nadała im własną kategorię obiektów niebieskich: „ciemne komety.” Teraz, po znalezieniu siedmiu kolejnych takich obiektów, badacze mogą rozpocząć nowy zestaw pytań.
„Mieliśmy wystarczająco dużą liczbę ciemnych komet, że mogliśmy zacząć zadawać sobie pytanie, czy jest coś, co by je odróżniało” – powiedział Darryl Seligman, doktorant na wydziale fizyki na Michigan State University w East Lansing i główny autor książki nowy papier. „Analizując współczynnik odbicia” lub albedo, „i orbity, odkryliśmy, że w naszym Układzie Słonecznym znajdują się dwa różne typy ciemnych komet”.
Dwa typy ciemnych komet
Autorzy badania odkryli, że jeden rodzaj, który nazywają zewnętrznymi ciemnymi kometami, ma podobne cechy Komety z rodziny Jowiszów: Mają bardzo ekscentryczne (lub eliptyczne) orbity i są po większej stronie (szerokość setek metrów lub więcej).
Druga grupa, wewnętrzne ciemne komety, znajduje się w wewnętrznym Układzie Słonecznym (w tym Merkury, WenusZiemia i Mars), poruszają się po prawie okrągłych orbitach i znajdują się po mniejszej stronie (dziesiątki metrów lub mniej).
Implikacje dla astronomii i Ziemi
Podobnie jak wiele innych odkryć astronomicznych, badania Seligmana i Farnocchii nie tylko poszerzają naszą wiedzę o ciemnych kometach, ale także rodzą kilka dodatkowych pytań: Skąd się wzięły ciemne komety? Co powoduje ich anomalne przyspieszenie? Czy mogą zawierać lód?
„Ciemne komety są nowym potencjalnym źródłem materiałów, które dostarczyły na Ziemię materiały niezbędne do rozwoju życia” – powiedział Seligman. „Im więcej się o nich dowiemy, tym lepiej zrozumiemy ich rolę w powstaniu naszej planety”.
Odniesienie: „Dwie odrębne populacje ciemnych komet wyznaczone orbitami i rozmiarami”: Darryl Z. Seligman, Davide Farnocchia, Marco Micheli, Olivier R. Hainaut, Henry H. Hsieh, Adina D. Feinstein, Steven R. Chesley, Aster G. Taylor, Joseph Masiero i Karen J. Meech, 9 grudnia 2024 r., Postępowanie Narodowej Akademii Nauk.
DOI: 10.1073/pnas.2406424121
