אסטרונומים מאשרים היפוך סיבוב של השביט 41P/Tuttle-Giacobini-Kresák בתופעה נדירה שנתפסה על ידי האבל
השביט 41P/Tuttle-Giacobini-Kresák רשם היפוך סיבוב מוחלט במהלך מעברו במערכת השמש בשנת 2017. תצפיות שבוצעו על ידי טלסקופ החלל האבל זיהו שתקופת הסיבוב של העצם גדלה באופן משמעותי לפני עצירה וחידוש תנועה בכיוון ההפוך. אירוע זה, שנחשב חסר תקדים, התרחש עקב פעולתם של סילוני גז המשתחררים מחימום השמש.
התופעה זוהתה מתמונות שצולמו בין מרץ לדצמבר 2017. אסטרונומים עקבו אחר השינויים בגרעין השביט, השייך למשפחת צדק ומשלים מסלולים תקופתיים.
- תקופת הסיבוב הראשונית הייתה כ-20 שעות.
- בין מרץ למאי, הזמן הזה גדל ל-46 שעות.
- לאחר שלב של אי נראות קרוב לשמש, הסיבוב התחדש ב-14 שעות בכיוון ההפוך.
וריאציות אלו מדגישות את השפעתם של תהליכי סובלימציה על גרמי שמים קטנים.
תצפיות באמצעות טלסקופי חלל
טלסקופ החלל האבל תפס תמונות מפורטות של השביט 41P/טאטל-ג’יאקוביני-קרסאק בשלבים שונים של מסלולו. לכידות אלו אפשרו לנו למדוד שינויים בתקופת הסיבוב במדויק.
הטלסקופ Neil Gehrels Swift Observatory השלים את הנתונים בין מרץ למאי 2017. התצפיות חשפו האטה קיצונית, יוצאת דופן עבור שביטים בסדר גודל כזה.
לאחר פריהליון, כאשר השביט הוסתר זמנית בשל קרבתו לשמש, תמונות חדשות של האבל אישרו את ההיפוך. אסטרונומים השוו את הרצפים כדי לאשר את השינוי בכיוון.
אסטרונומים צפו בכוכב השביט 41P/Tuttle-Giacobini-Kresak מסתובב. כמה חודשים לאחר מכן, זה הסתובב לכיוון השני. | IFLScience
מנגנון פעולת סילון
שביטים כמו 41P מורכבים בעיקר מקרח וסלע שנותרו מהיווצרות מערכת השמש. כשהם מתקרבים לשמש, החום גורם לקרח להסתובב ולשחרר גזים ואבק.
סילונים אלו פועלים כדחפים טבעיים המשנים את המומנט בליבה. במקרה של 41P, הסילונים הפעילו מספיק כוח כדי להאט את הספין לכמעט אפס.
חוסר הסימטריה בהתפלגות הסילונים מסבירה את עוצמת השינוי שנצפה. תהליך זה, המכונה outgazing, מתרחש בכמה שביטים, אך לעתים רחוקות בסדר גודל כזה.
ההיפוך המלא מייצג את המקרה הראשון שתועד בזמן אמת. מודלים תיאורטיים כבר חזו את האפשרות, אבל תצפיות סיפקו ראיות ישירות.
נתוני וריאציות סיבוביות
תקופת הסיבוב של השביט 41P עברה מ-20 שעות ל-46 שעות תוך מספר חודשים. האטה זו נוטרה ברציפות על ידי מכשירים מיוחדים.
לאחר פריהליון, הגרעין חידש את סיבובו ב-14 שעות, אך בכיוון ההפוך. ההסבר היחיד הוא עצירה רגעית ואחריה האצה לאחור.
שינויים אופייניים בשביטים כוללים שינויים של דקות, לא של עשרות שעות. המקרה של 41P בלט בהיקף הקיצוני של השינויים.
מספרים אלה התקבלו על ידי ניתוח עקומות אור ותמונות עוקבות. הנתונים נותרו זמינים למחקרים נוספים על דינמיקה שבית.
השלכות על אוכלוסיות שביט
ההיפוך שנצפה ב-41P/Tuttle-Giacobini-Kresák עוזר להסביר את המחסור בשביטים קטנים במערכת השמש. סילונים עזים יכולים להאיץ סיבובים עד לנקודת פיצול.
גופים עם סיבוב מוגזם נוטים להתפורר בגלל כוח צנטריפוגלי. מנגנון זה פועל כתהליך הרסני טבעי לאורך זמן.
שביטים אינם שורדים ללא הגבלת זמן בגלל חוסר היציבות הללו. התצפית מחזקת השערות לגבי התפתחות האוכלוסיות בענן אורט ובחגורת קויפר.
תרומות החוקרים
דיוויד ג’וויט מאוניברסיטת קליפורניה בלוס אנג’לס הוביל את הניתוח של תמונות האבל. הוא זיהה את גודלם החריג של השינויים הסיבוביים.
דניס בודוויטס עקב אחר הניטור והדגיש את נדירות הווריאציות שנמשכו עשרות שעות. התצפיות שלהם השלימו את נתוני מצפה הכוכבים של סוויפט.
ג’יין לו, מאוניברסיטת אוסלו, סיווגה את האירוע כחסר תקדים בזמן אמת. למרות שלא השתתף ישירות, הוא זיהה את המקדמה התיאורטית שסופקה.
המחקר היה זמין בתחילה בפלטפורמת arXiv. מאוחר יותר הוא פורסם רשמית בכתב עת מיוחד לאסטרונומיה.
ניטור עתידי של השביט
השביט 41P/Tuttle-Giacobini-Kresák יחזור לשמש בתחילת 2028. אסטרונומים מתכננים תצפיות חדשות כדי לזהות אי יציבות אפשרית.
מצפה הכוכבים Vera C. Rubin, בצ’ילה, ירחיב את הניטור של גופים קטנים. יכולתו תשפר את זיהוי אירועים דומים בשביטים אחרים.
כלים אלו יאפשרו ניטור מפורט יותר של סילונים וסיבובים. הפריהליון הבא יציע הזדמנות ייחודית לאמת מודלים נוכחיים.
מאפייני מסלול של 41P
השביט שייך למשפחת צדק, עם מסלול תקופתי של כ-5.5 שנים. מסלול זה מקרב אותו באופן קבוע לשמש, ומפעיל את פעילותו.
הרכבו כולל קרח נדיף המתנשא עם חום השמש. התרדמת והזנבות נוצרים בתקופות אלה של קרבה גדולה יותר.
קוטרו של הגרעין הוא כמה קילומטרים, אופייני לשביטים קטנים. ממד זה מקל על שינויים משמעותיים על ידי כוחות חיצוניים כגון סילונים.
המסלול נשאר יציב למרות השינויים הסיבוביים שנצפו. אינטראקציות כבידה עם צדק שומרות על המחזוריות המחזורית.
תהליכים פיזיקליים בשביטים
סובלימציה מתרחשת כאשר קרח עובר ישירות למצב גזי. תופעה זו משחררת חומר היוצר את התרדמת סביב הגרעין.
סילונים מופיעים באזורים ספציפיים עם חשיפה גדולה יותר לשמש. אסימטריה יוצרת מומנט המשנה את התנע הזוויתי הכולל.
במקרים קיצוניים, המומנט מתגבר על האינרציה של הליבה. התוצאה יכולה להיות האטה, האצה או היפוך מוחלט, כפי שהתרחש ב-41P.
תהליכים אלה משפיעים לא רק על הסיבוב, אלא גם על מסלול המסלול. שינויים מזעריים במומנטום הזוויתי מצטברים על פני מספר מעברים.
הבנת המנגנונים הללו התקדמה עם תצפיות ממשימות חלל. נתונים מהאבל ובדיקות אחרות ממשיכים לחדד מודלים חישוביים.
