Infračervený snímek komety 9P / Tempel 1 po kolizi Deep Impact. Obrazový kredit: NAOJ Klikněte pro zvětšení
Když 4. července letošního roku mise NASA Deep Impact zasáhla do komety 9P / Tempel 1, obří dalekohledy na Mauna Kea měly jedinečný pohled na obrovský oblak prachu, plynu a ledu, který byl během střetu vyloučen.
Série koordinovaných pozorování, vyrobených v ideálních podmínkách největší sbírkou velkých dalekohledů na světě, přinesla překvapivé nové pohledy na cykly předků a l7ife komet. Konkrétně materiály pod prašnou kůží komety odhalují nápadné podobnosti mezi dvěma rodinami komet, u nichž nebyl podezření na žádný vztah.
Pozorování také umožnila vědcům určit hmotnost materiálu vystřeleného při srážce, která se odhaduje na 25 plně naložených tahačů.
Nálezy jsou založeny na složení skalního prachu detekovaného jak 8-metrovými dalekohledy Subaru a Gemini a organickými sloučeninami na bázi etanu, vody a uhlíku odhalenými 10 metrů W.M. Keckova observatoř. Výsledky z těchto pozorování Mauna Kea byly dnes zpřístupněny ve zvláštním segmentu v časopise Science upozorňujícím na výsledky experimentu Deep Impact.
Kometa Tempel 1 byla vybrána pro experiment Deep Impact, protože obíhá kolem Slunce na stabilní oběžné dráze, která umožňuje jemně zapálit její povrch slunečním zářením. Výsledkem je, že kometa má starou zvětralou ochrannou vrstvu prachu, která zakrývá ledový materiál pod ním, podobně jako sněhová brázda vytváří na svém povrchu nečistoty, když se topí na jarním slunci. Mise Deep Impact byla navržena tak, aby kopala hluboko pod tímto křupavým exteriérem a dozvěděla se více o skutečné povaze složek prachu a ledu komety. "Tato kometa se určitě měla skrývat pod dýhou skály a ledu a my jsme byli připraveni s největšími dalekohledy světa, abychom zjistili, o co jde," řekl Chick Woodward z University of Minneapolis a část pozorovacího týmu Gemini.
Kombinovaná pozorování ukazují komplexní směs křemičitanů, vody a organických sloučenin pod povrchem komety. Tyto materiály jsou podobné tomu, co je vidět v jiné třídě komet, o nichž se předpokládá, že sídlí ve vzdáleném roji nedotčených těl zvaných Oortův mrak. Komety Oort Cloud jsou dobře zachovalé fosílie na zamrzlých předměstích sluneční soustavy, které se od miliard let let od svého vzniku změnily. Když jsou občas gravitačním způsobem přitlačeni ke Slunci, zahřejí se a uvolní velké množství plynu a prachu při jednorázové návštěvě vnitřní sluneční soustavy.
Vracející se komety jako Tempel 1 (známé jako periodické komety) se věřily, že se vytvořily v chladnější školce výrazně odlišné od místa narození jejich bratranců, komet Oort Cloud. Důkaz pro dva odlišné „rodokmeny“ spočívá v jejich velmi odlišných drahách a zjevném složení. "Nyní vidíme, že ten rozdíl může být opravdu jen povrchní: pouze hluboká kůže." řekl Woodward. "Pod povrchem se tyto komety přece nemusí úplně lišit."
Tato podobnost naznačuje, že oba typy komet by mohly mít místo narození v oblasti formující sluneční soustavy, kde byly teploty dostatečně teplé, aby vytvořily pozorované materiály. "Nyní je pravděpodobné, že se tato těla vytvořila mezi oběžné dráhy Jupiteru a Neptunu ve společné mateřské školce," řekl Seiji Sugita z Tokijské univerzity a člen týmu Subaru.
"Další otázkou, na kterou se dalekohledy Mauna Kea dokázaly vypořádat, je množství hmoty vypuštěné, když byla kometa zasažena kusem mědi o velikosti velkého klavíru z kosmické lodi Deep Impact," poznamenal Sugita. V době dopadu kosmická loď cestovala rychlostí asi 23 000 mil za hodinu nebo téměř 37 000 kilometrů za hodinu.
Protože kosmická loď nemohla studovat velikost kráteru vytvořeného po jeho vytvoření, pozorování Mauna Kea s vysokým rozlišením poskytla nezbytná data, aby se získal pevný odhad hromadného vyhazování, který byl asi 1000 tun. "Abychom uvolnili toto množství materiálu, musí mít kometa poměrně jemnou konzistenci," řekl Sugita.
"Stříkání z nárazové sondy NASA tyto materiály uvolnilo a my jsme byli na správném místě, abychom je zachytili největšími dalekohledy na Zemi," řekl W.M. Keck Režisér Fred Chaffee. "Úzká spolupráce mezi Keckem, Blížencem a Subaru zajistila, že nejlepší věda byla prováděna nejlepšími dalekohledy na světě, což dokazuje, že celek je často větší než součet jeho částí."
Všechny tři z největších dalekohledů Mauna Kea pozorovaly kometu v infračervené části spektra, což je světlo, které lze označit jako „červenější než červené“. Kosmická loď Deep Impact nebyla zkonstruována tak, aby pozorovala kometu v polovině infračervené (nebo termální infračervené) části spektra, což byli Subaru a Gemini schopni. Keckova pozorování použila spektrograf s blízkým infračerveným světlem s vysokým rozlišením. Velké nástroje tohoto druhu by nebylo možné namontovat na kosmickou loď Deep Impact.
"Tato pozorování nám dávají nejlepší pohled na to, co je pod prašnou kůží komety," řekl David Harker, který vedl tým Blíženců. "Během jedné hodiny dopadu se záře komety změnila a podařilo se nám odhalit celou řadu jemných prašných křemičitanů poháněných gejzírem s plynem pod ochrannou kůrou komety." Jednalo se o velké množství olivinu, podobné složení, jaké byste našli na plážích pod Mauna Kea. Tato neuvěřitelná data byla opravdu darem od Mauna Kea! “
Nástroje, které provedly tato pozorování, byly:
* MICHELLE (střední infračervený Echelle Spectrograph / Imager) na 8 metrovém dalekohledu Fredrick C. Gillett (Gemini North)
* NIRSPEC (téměř infračervený spektrograf) na 10 metrů na 10 metrů dalekohledu Keck II
* COMICS (COoled Mid-Infrared Camera and Spectrograph) na 8 metrů Subaru dalekohledu
Původní zdroj: NAOJ News Release
Jaký je největší dalekohled?
