Komeetan 9P / Tempel 1 keski-infrapunakuva Syvän iskun törmäyksen jälkeen. Kuvan luotto: NAOJ Klikkaa suuremmaksi
Kun NASA: n Deep Impact -operaatio ajoi komeetalle 9P / Tempel 1 tämän vuoden 4. heinäkuuta, Mauna Kean jättiläisillä kaukoputkilla oli ainutlaatuinen näkymä törmäyksen aikana karkotettuihin massiivisiin pöly-, kaasu- ja jäänpilviin.
Sarja koordinoituja havaintoja, jotka on tehty ihanteellisissa olosuhteissa maailman suurimman suurten teleskooppikokoelmien avulla, antoi yllättäviä uusia näkemyksiä komeettojen alkuperä- ja l7ife-syklistä. Erityisesti komeetan pölyisen ihon alla olevat materiaalit paljastavat silmiinpistävät yhtäläisyydet kahden komeettaperheen välillä, joissa suhdetta ei ole epäilty.
Havaintojen avulla tutkijat pystyivät myös määrittämään törmäyksessä räjähtäneen materiaalin massan, jonka arvioidaan olevan peräti 25 täyteen lastattua traktorin perävaunua.
Havainnot perustuvat sekä Subarun että Geminin 8-metristen kaukoputkien havaitsemiseen kivipölyn koostumukseen sekä etaani-, vesi- ja hiilipohjaisiin orgaanisiin yhdisteisiin, jotka paljastettiin 10 metrin W.M. Keckin observatorio. Näiden Mauna Kean havaintojen tulokset asetettiin saataville tänään Science-lehden erityisessä segmentissä, jossa tuodaan esiin Deep Impact -kokeen tulokset.
Komeetta Tempel 1 valittiin Deep Impact -kokeeseen, koska se kiertää aurinkoa vakaalla kiertoradalla, joka mahdollistaa sen pinnan leipomisen hellävaraisesti auringonsäteilyllä. Seurauksena komeetassa on vanha haalistuva, suojaava pölykerros, joka peittää alapuolella olevan jäisen materiaalin, aivan kuten lumipanke kerää likaa sen pinnalle sulaessaan kevään auringonvalossa. Deep Impact -operaation tarkoituksena oli kaivaa syvälle tämän rapean ulkopinnan alle saadaksesi lisätietoja komeetan pöly- ja jääkomponenttien todellisesta luonteesta. "Tällä komeetalla oli ehdottomasti jotain piilotettavaa kallion ja jään viilun alla, ja olimme valmiita maailman suurimpien kaukoputkien kanssa selvittämään, mikä se oli", sanoi Chick Woodward Minneapolis-yliopistosta ja osa Gemini-tarkkailuryhmää.
Yhdistetyt havainnot osoittavat kompleksin seoksen silikaatteja, vettä ja orgaanisia yhdisteitä komeetan pinnan alla. Nämä materiaalit ovat samankaltaisia kuin mitä nähdään toisessa komeettojen luokassa, jonka ajatellaan astuvan Oort Cloud -nimisen turmeltumattomien vartalojen kaukana. Oort Cloud -komeetit ovat hyvin säilyneitä fossiileja aurinkojärjestelmän jäätyneissä esikaupunkialueissa, jotka ovat muuttuneet vähän miljardien vuosien aikana niiden muodostumisesta. Kun heidät ajoittain työnnetään painovoimaisesti kohti aurinkoa, ne lämpenevät ja vapauttavat runsaasti määrää kaasua ja pölyä kertaluonteisella vierailulla sisäiseen aurinkokuntaan ..
Palauttavien komeettien, kuten Tempel 1 (tunnetaan säännöllisinä komeeteiksi), uskottiin muodostuvan kylmempään lastentarhoon, joka eroaa selvästi serkkunsa syntymäpaikoista, Oort Cloud -komeetoista. Todiste kahdelle erilliselle ”sukupuulle” on niiden huomattavasti erilaisilla kiertoradalla ja näennäisellä koostumuksella. "Nyt näemme, että ero voi todella olla vain pinnallinen: vain ihon syvä." sanoi Woodward. ”Pinnan alla nämä komeetat eivät ehkä ole niin erilaisia.
Tämä samankaltaisuus osoittaa, että molemmat tyyppiset komeetat ovat saattaneet jakaa syntymäpaikan muodostuneen aurinkokunnan alueella, jossa lämpötilat olivat riittävän lämpimiä havaittujen materiaalien tuottamiseksi. "On todennäköistä, että nämä elimet muodostuivat Jupiterin ja Neptunuksen kiertoratojen väliin yhteisessä lastentarhassa", sanoi Tokion yliopiston ja Subarun joukkueen jäsen Seiji Sugita.
"Toinen kysymys, johon Mauna Kean kaukoputket pystyivät käsittelemään, on massamäärät, jotka kulkevat, kun komeetta iskeytyi kuparirunkoon, joka oli Deep Impact -aluksen aluksen pianon kokoinen," Sugita kommentoi. Avaruusaluksen törmäyshetkellä ajettiin nopeudella noin 23 000 mailia tunnissa tai lähes 37 000 kilometriä tunnissa.
Koska avaruusalus ei pystynyt tutkimaan muodostumisensa jälkeen luodun kraatterin kokoa, korkearesoluutioiset Mauna Kean havainnot toimittivat tarvittavat tiedot, jotta saadaan kiinteä arvio massan poistumisesta, joka oli noin 1000 tonnia. "Tämän määrän materiaalin vapauttamiseksi komeetan on oltava melko pehmeää," Sugita sanoi.
"NASA: n iskuanturin aiheuttama roiske vapautti nämä materiaalit ja olimme oikeassa paikassa sieppaamaan niitä maan suurimpilla kaukoputkilla", sanoi W.M. Keck-ohjaaja Fred Chaffee. "Keckin, Geminin ja Subarun tiivis yhteistyö vakuutti, että maailman parhaat teleskoopit tekivät parhaan tieteen ja osoittivat, että kokonaisuus on usein suurempi kuin sen osien summa."
Kaikki kolme Mauna Kean suurimmasta kaukoputkesta havaitsivat komeetta spektrin infrapunaosassa, joka on kevyt ja jota voidaan kuvata ”punaisemmaksi kuin punaiseksi”. Deep Impact -alusta ei ole suunniteltu tarkkailemaan komeetta spektrin keski-infrapuna- (tai termisessä infrapunassa) osassa, minkä Subaru ja Kaksoset pystyivät tekemään. Keckin havainnoissa käytettiin lähi-infrapuna-korkearesoluutioista spektrografia. Tällaisia suuria instrumentteja olisi ollut mahdotonta sovittaa Deep Impact -alukseen.
"Nämä havainnot antavat meille parhaimman näkemyksen siitä, mikä on komeetan pölyisen ihon alla", sanoi David Harker, joka johti Gemini-ryhmää. ”Tunnin sisällä vaikutuksesta komeetan hehku muuttui ja pystyimme havaitsemaan kokonaisen joukon hienoja pölyisiä silikaatteja, jotka kulkevat kestävän kaasugeyserin avulla komeetan suojakuoren alla. Näihin sisältyi suuri määrä oliviinia, koostumukseltaan samanlainen kuin mitä löydät Mauna Kean alapuolella olevista rannoista. Nämä uskomattomat tiedot olivat todella lahja Mauna Kealta! ”
Nämä havainnot tehneet instrumentit olivat:
* MICHELLE (keski-infrapuna-Echelle-spektrograafi / kuvankäsittelylaite) 8-metrisessä Fredrick C. Gillett (Gemini North) -kaukoputkessa
* NIRSPEC (lähi-infrapunaspektrografi) 10 metrin päässä Keck II: n 10 metrin kaukoputkessa
* COMICS (jäähdytetty keski-infrapunakamera ja spektrografi) 8-metrisessä Subaru-kaukoputkessa
Alkuperäinen lähde: NAOJ-lehdistötiedote
Mikä on suurin kaukoputki?
