Ο κομήτης 41P/Tuttle-Giacobini-Kresák κατέγραψε μια πλήρη αντιστροφή περιστροφής κατά το πέρασμά του από το Sistema Solar το 2017. Το Observações που πραγματοποιήθηκε από τον Telescópio Espacial Hubble εντόπισε ότι η περίοδος περιστροφής του αντικειμένου αυξήθηκε σημαντικά πριν σταματήσει και συνεχίσει την κίνηση. Το συμβάν Esse, που θεωρείται άνευ προηγουμένου, συνέβη λόγω της δράσης πίδακες αερίου που απελευθερώνονται από την ηλιακή θέρμανση.
Το φαινόμενο εντοπίστηκε από εικόνες που τραβήχτηκαν μεταξύ Μαρτίου και Δεκεμβρίου 2017. Ο Astrônomos ακολούθησε τις αλλαγές στον πυρήνα του κομήτη, ο οποίος ανήκει στην οικογένεια Júpiter και ολοκληρώνει περιοδικές τροχιές.
- Η αρχική περίοδος περιστροφής ήταν περίπου 20 ώρες.
- Μεταξύ Μαρτίου και Μαΐου, ο χρόνος αυτός αυξήθηκε σε 46 ώρες.
- Μετά από μια φάση αορατότητας κοντά στο Sol, η περιστροφή συνεχίστηκε στις 14 ώρες προς την αντίθετη κατεύθυνση.
Αυτές οι παραλλαγές υπογραμμίζουν την επίδραση των διαδικασιών εξάχνωσης στα μικρά ουράνια σώματα.
Παρατηρήσεις με διαστημικά τηλεσκόπια
Ο Telescópio Espacial Hubble κατέγραψε λεπτομερείς εικόνες του κομήτη 41P/Tuttle-Giacobini-Kresák σε διαφορετικές φάσεις της τροχιάς του. Οι λήψεις Essas μας επέτρεψαν να μετρήσουμε με ακρίβεια τις αλλαγές στην περίοδο περιστροφής.
Το τηλεσκόπιο Neil Gehrels Swift Observatory συμπλήρωσε τα δεδομένα μεταξύ Μαρτίου και Μαΐου 2017. Οι παρατηρήσεις αποκάλυψαν μια ακραία επιβράδυνση, ασυνήθιστη για κομήτες αυτού του μεγέθους.
Μετά το περιήλιο, όταν ο κομήτης ήταν προσωρινά κρυμμένος λόγω της εγγύτητάς του στο Sol, νέες εικόνες του Hubble επιβεβαίωσαν την αντιστροφή. Οι αστρονόμοι συνέκριναν τις αλληλουχίες για να επιβεβαιώσουν την αλλαγή κατεύθυνσης.
Αστρονόμοι Viewed Comet 41P/Tuttle-Giacobini-Kresak Rotating. Ένα Few Months Later, It Was Spinning In The Other Direction. | IFLScience
Μηχανισμός τζετ δράσης
Κομήτες όπως ο 41P αποτελούνται κυρίως από πάγο και βράχο που έχουν απομείνει από το σχηματισμό του Sistema Solar. Καθώς πλησιάζουν το Sol, η θερμότητα προκαλεί την εξάχνωση του πάγου, απελευθερώνοντας αέρια και σκόνη.
Αυτοί οι πίδακες λειτουργούν ως φυσικοί προωθητές που αλλάζουν τη ροπή στον πυρήνα. Στην περίπτωση του 41P, οι πίδακες άσκησαν αρκετή δύναμη για να επιβραδύνουν το σπιν σχεδόν στο μηδέν.
Η ασυμμετρία στην κατανομή των πίδακα εξηγεί την ένταση της παρατηρούμενης αλλαγής. Η διαδικασία Esse, γνωστή ως outgassing, εμφανίζεται σε αρκετούς κομήτες, αλλά σπάνια με τέτοιο μέγεθος.
Η πλήρης ανατροπή αντιπροσωπεύει την πρώτη περίπτωση που τεκμηριώθηκε σε πραγματικό χρόνο. Οι θεωρητικοί του Modelos είχαν ήδη προβλέψει την πιθανότητα, αλλά οι παρατηρήσεις παρείχαν άμεσες αποδείξεις.
Δεδομένα περιστροφικής μεταβολής
Η περίοδος περιστροφής του κομήτη 41P πήγε από 20 ώρες σε 46 ώρες σε λίγους μήνες. Η επιβράδυνση Essa παρακολουθούνταν συνεχώς από εξειδικευμένα όργανα.
Μετά το περιήλιο, ο πυρήνας ξανάρχισε την περιστροφή του στις 14 ώρες, αλλά προς την αντίθετη κατεύθυνση. Η μόνη εξήγηση είναι μια στιγμιαία διακοπή που ακολουθείται από αντίστροφη επιτάχυνση.
Οι τυπικές αλλαγές στους κομήτες περιλαμβάνουν παραλλαγές λεπτών, όχι δεκάδων ωρών. Η περίπτωση του 41P ξεχώρισε για την ακραία κλίμακα των αλλαγών.
Αυτοί οι αριθμοί λήφθηκαν αναλύοντας καμπύλες φωτός και διαδοχικές εικόνες. Τα δεδομένα παραμένουν διαθέσιμα για περαιτέρω μελέτες σχετικά με τη δυναμική των κομητών.
Επιπτώσεις για πληθυσμούς κομητών
Η αναστροφή που παρατηρήθηκε στο 41P/Tuttle-Giacobini-Kresák βοηθά στην εξήγηση της σπανιότητας των μικρών κομητών στο Sistema Solar. Το έντονο Jatos μπορεί να επιταχύνει τις περιστροφές μέχρι το σημείο κατακερματισμού.
Σώματα με υπερβολική περιστροφή τείνουν να αποσυντίθενται λόγω της φυγόκεντρης δύναμης. Ο μηχανισμός Esse δρα ως μια φυσική καταστροφική διαδικασία με την πάροδο του χρόνου.
Οι κομήτες δεν επιβιώνουν επ’ αόριστον λόγω αυτών των αστάθειας. Η παρατήρηση ενισχύει τις υποθέσεις για την εξέλιξη των πληθυσμών στο Nuvem του Oort και στη ζώνη Kuiper.
Συνεισφορές ερευνητών
Ο David Jewitt, του Universidade του Califórnia στο Los Angeles, οδήγησε την ανάλυση των εικόνων Hubble. Ο Ele προσδιόρισε το ασυνήθιστο μέγεθος των περιστροφικών αλλαγών.
Ο Dennis Bodewits ακολούθησε την παρακολούθηση και τόνισε τη σπανιότητα των παραλλαγών που διαρκούν δεκάδες ώρες. Οι παρατηρήσεις Suas συμπλήρωσαν τα δεδομένα από το Swift Observatory.
Η Jane Luu, από Universidade από Oslo, χαρακτήρισε το γεγονός ως πρωτοφανές σε πραγματικό χρόνο. Ο Embora δεν συμμετείχε άμεσα, αναγνώρισε τη θεωρητική πρόοδο που παρέχεται.
Η μελέτη έγινε αρχικά διαθέσιμη στην πλατφόρμα arXiv. Posteriormente, έλαβε επίσημη δημοσίευση σε ένα εξειδικευμένο περιοδικό αστρονομίας.
Μελλοντική παρακολούθηση του κομήτη
Ο κομήτης 41P/Tuttle-Giacobini-Kresák θα επιστρέψει στην εγγύτητα του Sol στις αρχές του 2028. Ο Astrônomos σχεδιάζει νέες παρατηρήσεις για να ανιχνεύσει πιθανές αστάθειες.
Το Vera C. Rubin Observatory, στο Chile, θα επεκτείνει την παρακολούθηση μικρών σωμάτων. Η ικανότητα Sua θα ενισχύσει την ανίχνευση παρόμοιων γεγονότων σε άλλους κομήτες.
Αυτά τα εργαλεία θα επιτρέψουν πιο λεπτομερή παρακολούθηση των πίδακα και των περιστροφών. Το επόμενο περιήλιο θα προσφέρει μια μοναδική ευκαιρία για την επικύρωση των τρεχόντων μοντέλων.
Τροχιακά χαρακτηριστικά του 41P
Ο κομήτης ανήκει στην οικογένεια Júpiter, με περιοδική τροχιά περίπου 5,5 ετών. Η τροχιά Essa το φέρνει τακτικά πιο κοντά στο Sol, ενεργοποιώντας τη δραστηριότητά του.
Η σύνθεσή του περιλαμβάνει πτητικούς πάγους που εξυψώνονται με την ηλιακή θερμότητα. Το κώμα και οι ουρές σχηματίζονται σε αυτές τις περιόδους μεγαλύτερης εγγύτητας.
Ο πυρήνας έχει διάμετρο μερικά χιλιόμετρα, χαρακτηριστικό των μικρών κομητών. Η διάσταση Essa διευκολύνει σημαντικές αλλαγές από εξωτερικές δυνάμεις όπως πίδακες.
Η τροχιά παραμένει σταθερή παρά τις παρατηρούμενες περιστροφικές αλλαγές. Interações βαρυτικές δυνάμεις με Júpiter διατηρούν τον περιοδικό κύκλο.
Φυσικές διεργασίες σε κομήτες
Η εξάχνωση συμβαίνει όταν ο πάγος περνά απευθείας σε αέρια κατάσταση. Το φαινόμενο Esse απελευθερώνει υλικό που σχηματίζει το κώμα γύρω από τον πυρήνα.
Οι πίδακες εμφανίζονται σε συγκεκριμένες περιοχές με μεγαλύτερη έκθεση στον ήλιο. Η ασυμμετρία δημιουργεί ροπή που αλλάζει τη συνολική γωνιακή ορμή.
Σε ακραίες περιπτώσεις, η ροπή ξεπερνά την αδράνεια του πυρήνα. Το αποτέλεσμα μπορεί να είναι επιβράδυνση, επιτάχυνση ή πλήρης αναστροφή, όπως συνέβη στο 41P.
Αυτές οι διαδικασίες επηρεάζουν όχι μόνο την περιστροφή, αλλά και την τροχιακή τροχιά. Mudanças ελάχιστα στη γωνιακή ορμή συσσωρεύονται σε πολλαπλά περάσματα.
Η κατανόηση αυτών των μηχανισμών έχει προχωρήσει με παρατηρήσεις από διαστημικές αποστολές. Το Dados από το Hubble και άλλοι ανιχνευτές συνεχίζουν να βελτιώνουν τα υπολογιστικά μοντέλα.
