Kaikki komeetat ovat suunnilleen samat, eikö niin? Ei välttämättä. Schleicher uskoo, että poikkeava koostumus saattaa paljastaa uuden komeettojen luokan olemassaolon. Machholz 1: n erottaa se, että syanogeenimolekyyli, CN, on erittäin ehtynyt. Machholz 1: stä CN puuttuu noin kertoimella 72 muiden komeetojen keskiarvosta, ts. Vain hiukan yli prosentin normaalista. "Tätä CN: n ehtymistä on paljon enemmän kuin koskaan aiemmin tutkittu komeetta, ja vain yhdellä toisella komeetalla on jopa osoitettu CN: n ehtyminen", sanoi Schleicher. Kemiallisen poikkeaman syytä ei tunneta.
Schleicher, Lowellin observatorion planeettatähtitieteilijä, on kuitenkin keksinyt kolme kiehtovaa skenaariota Machholz 1: n alkuperän selittämiseksi, ja jokainen asettaa tärkeät, mutta erilaiset uudet rajoitukset komeettojen muodostumiselle tai kehittymiselle.
Yksi mahdollinen selitys on, että Machholz 1 ei ollut peräisin aurinkokuntamme, vaan pakeni toisesta tähdestä. Tässä skenaariossa toisen tähden proto-planeettalevyllä saattaa olla ollut alhaisempi hiilen määrä, jolloin kaikissa hiiltä sisältävissä yhdisteissä on alhaisempi määrä. "Suuri osa omaa aurinkokuntamme komeetaa on päässyt tähtienväliseen avaruuteen, joten oletamme, että myös monet muut tähdet ympärille muodostetut komeetat olisivat paenneet", Schleicher sanoi. "Jotkut näistä ovat ylittäneet polkuja auringon kanssa, ja Machholz 1 voi olla tähtienvälinen lukija."
Toinen mahdollinen selitys Machholz 1: n epätavalliselle koostumukselle on, että se muodostui vielä kauempana auringosta kylmempiä tai äärellisemmissä olosuhteissa kuin mikään muu tähän mennessä tutkittu komeetta. Jos näin oli, silloin tällaisten esineiden niukkuuteen liittyy todennäköisesti merkittäviä vaikeuksia selittää, kuinka tällaiset komeetat siirtyivät sisäiseen aurinkokuntaan, missä ne voidaan sitten löytää ja havaita.
Kolmas mahdollisuus on, että Machholz 1 oli peräisin hiiliketjun ehtyneenä komeettana, mutta sen kemiaa muutti myöhemmin äärimmäinen lämpö. Vaikka missään muussa komeetassa ei ole tapahtunut muutoksia kemiassa myöhemmin auringon lämpenemisen takia, Machholz 1: llä on ero sillä, että sillä on kiertorata, joka vie sen nyt hyvin Mercuryn kiertoradalle joka viides vuosi. (Muut komeetat pääsevät jopa lähemmäksi aurinkoa, mutta ei niin usein). "Koska sen kiertorata on epätavallinen, meidän on oltava epäilyttäviä siitä, että toistuva keittäminen korkeassa lämpötilassa saattaa olla syynä sen epätavalliselle koostumukselle", sanoi Schleicher. "Ainoa toinen komeetta, joka osoitti köyhdytettävän CN: n määrän, ei kuitenkaan saavuttanut niin korkeita lämpötiloja. Tämä merkitsee, että CN: n väheneminen ei vaadi äärimmäiseen kuumuuteen liittyviä kemiallisia reaktioita. "
Vaikka komeetta 96P / Machholz 1 havaittiin ensimmäisen kerran vuonna 1986 ja kiertää aurinkoa hiukan yli viiden vuoden ajan, koostumuksen mittaukset tehtiin vasta komeetan viimeisimmän vuoden 2007 ilmestyksen aikana. Lowellin observatorion koostumustutkimusohjelma, jota johtaa tällä hetkellä Schleicher, sisältää yli 150 komeetan mittaukset, jotka on saatu viimeisen 33 vuoden aikana. Tämä tutkimus on ainutlaatuinen, koska se vertaa ja vertaa Machholz 1: tä tähän suureen 150 komeetan tietokantaan.
Tällä hetkellä komeettoja on kahta tyyppiä, jotka tunnistetaan Lowellin obervatoryssa 1990-luvun alkupuolella toteutetulla ohjelmalla. Yhdellä luokalla, joka sisältää suurimman osan havaituista komeeteista, on koostumus nimeltään “tyypillinen”. Suurin osa tämän tyypillisen luokan jäsenistä on pitkään asunut Oort-pilvessä aurinkokuntamme aivan reunuksilla, mutta niiden uskotaan alun perin muodostuneen jättiläisten planeettojen keskellä, etenkin Saturnuksen, Uranuksen ja Neptunuksen välillä. Muut tämän kokoonpanoluokan jäsenet saapuivat Kuiper-vyöstä, joka sijaitsee aivan Neptunuksen takana.
Toisessa komeettien koostumusluokassa on vaihtelevat tyhjennykset kahdessa viidestä mitatusta kemiallisesta lajista. Koska molemmat köyhdytetyt molekyylit, C2 ja C3, koostuvat kokonaan hiiliatomeista, tämä luokka nimettiin ”hiiliketjun ehtyneiksi”. Lisäksi melkein kaikilla tämän toisen luokan komeetoilla on kiertoratoja, jotka ovat yhdenmukaisia heidän saapumisensa kanssa Kuiper-vyöstä. Tästä ja muista syistä ehtymisen syyn uskotaan liittyvän olosuhteisiin, jotka olivat olemassa kun komeetat muodostuivat, ehkä Kuiperin hihnan ulko- ja kylmempää aluetta.
Komeetat pidetään laajimmin koskemattomina käytettävissä olevina kohteina yksityiskohtaista tutkimusta varten jäljellä aurinkokunnan muodostumisen ajalta. Sellaisenaan komeettoja voidaan käyttää koettimina proto-planetaarisesta materiaalista, joka sisällytettiin aurinkokuntamme. Komeettien nykyisen kemiallisen koostumuksen erot voivat osoittaa joko eroja alkuperäisissä olosuhteissa tai evoluutiovaikutuksia.
Vaikka alkuperäpaikkaa ei voida lopullisesti määrittää yhdellekään komeetalle, Machholz 1: n lyhyt kiertorata tarkoittaa, että tähtitieteilijät voivat etsiä lisää hiiltä kantavia molekyylilajeja tulevien esiintymisten aikana. "Jos myös muita hiiliä sisältäviä lajeja köyhdytetään voimakkaasti, niin syy niiden alkuperään aurinkokunnan ulkopuolella vahvistuu", Schleicher sanoi. Seuraava mahdollisuus havaintoihin on vuonna 2012.
Tutkimus julkaistaan Astronomical Journal -lehden marraskuun numerossa.
Lähde: Lowellin observatorio
