Przejdź do treści

Brama do wewnętrznego Układu Słonecznego

img

Nowe badanie może zasadniczo zmienić nasze rozumienie tego, w jaki sposób komety przybywają z obrzeży Układu Słonecznego i są kierowane do wewnętrznych jego obszarów, zbliżając się do Ziemi.

Na spotkaniu EPSC-DPS w Genewie planetolog dr Jordan Steckloff przedstawił odkrycie orbitalnej „Bramy”, przez którą wiele komet przechodzi tuż przed naszym Słońcem. Brama została odkryta jako część zestawu symulacji orbitalnych Centaurów, grupy małych lodowych ciał poruszających się po chaotycznych orbitach między Jowiszem a Neptunem. Zespół badawczy modelował ewolucję ciał spoza orbity Neptuna, przez region olbrzymiej planety i wewnątrz orbity Jowisza. Te lodowe ciała są uważane za niemal nieskazitelne pozostałości materii narodzin naszego Układu Słonecznego.

Przez długi czas omawiano drogę ewolucji komet z ich pierwotnego położenia w procesie formowania się, aż do Słońca. „W jaki sposób nowe komety, kontrolowane przez wpływ Jowisza, zastępują te, które zniknęły? Gdzie jest przejście między przebywaniem w zewnętrznym Układzie Słonecznym, jako małe uśpione ciała, a stawaniem się aktywnymi ciałami wewnętrznego Układu Słonecznego, wykazującymi rozległą otoczkę gazu i pyłu oraz warkocz?” – zapytał Steckloff. Te pytania do tej pory pozostawały bez odpowiedzi. „To, co odkryliśmy, model Bramy jako ‘kolebkę komet’, zmieni sposób myślenia o historii lodowych ciał” – powiedział Gal Sarid (University of Central Florida), główny naukowiec badania.

Uważa się, że Centaury pochodzą z regionu Pasa Kuipera znajdującego się poza orbitą Neptuna i że są populacją źródłową komet z rodziny jowiszowej, które zajmują wewnętrzny Układ Słoneczny. Chaotyczna natura orbit Centaurów zaciemnia ich dokładne ścieżki, co utrudnia przewidywanie ich przyszłości jako komet. Kiedy lodowe ciała, takie jak Centaury czy komety, zbliżają się do Słońca, zaczynają uwalniać gaz i pył, aby stworzyć komę i rozległy warkocz, które nazywamy kometami. Pokaz ten jest jednym z najbardziej imponujących zjawisk obserwowanych nocnym niebie, ale jest także przelotnym błyskiem piękna, po którym szybko następuje zniszczenie komety lub jej ewolucja w stan uśpienia, powiedziała członek zespołu, Kathryn Volk (Lunar and Planetary Laboratory, The University of Arizona).

Pierwotnym celem dochodzenia było zbadanie osobliwego Centaura – 29P/Schwassmann-Wachmann 1 (SW1). To średniej wielkości Centaur krążący po prawie kołowej orbicie tuż za Jowiszem. SW1 od dawna intryguje astronomów swoją wysoką aktywnością i częstymi wybuchami, które występują w pewnej odległości od Słońca, gdzie lód nie powinien faktycznie parować. Zarówno jej orbita jak i aktywność stawiają SW1 na ewolucyjnym środku między innymi Centaurami i kometami z rodziny Jowiszowych. Zespół badawczy chciał sprawdzić, czy obecne warunki SW1 są zgodne z postępem orbitalnym innych Centaurów.

„Odkryliśmy, że więcej niż ⅕ Centaurów, które śledziliśmy, wchodzi na orbitę podobną do orbity SW1. Zamiast być swoistą wartością odstającą, SW1 to Centaur złapany na akcie dynamicznej ewolucji w kometę rodziny jowiszowej” – powiedziała dr Maria Womack (Florida Space Institute), naukowiec i współautor badania.

Oprócz powszechnej natury orbity SW1, symulacje prowadzą do jeszcze bardziej zaskakującego odkrycia. „Centaury przechodzące przez ten region są źródłem ponad ⅔ wszystkich komet rodziny jowiszowej, co czyni go główną Bramą, przez którą te komety są tworzone” – powiedział członek zespołu dr Walter Harris (Lunar and Planetary Laboratory, University of Arizona). Region Bramy nie przetrzymuje długo rezydentów, a większość Centaurów staje się kometami z rodziny jowiszowej w ciągu kilku tysięcy lat. Jest to krótka część życia dowolnego obiektu Układu Słonecznego, która może obejmować miliony, a czasem miliardy lat.

Obecność Bramy zapewnia od dawna poszukiwany sposób identyfikacji Centaurów na trajektorii zbliżającej się w kierunku wewnętrznego Układu Słonecznego. SW1 jest obecnie największym i najbardziej aktywnym z garstki obiektów odkrytych w regionie Bramy, co czyni go „głównym kandydatem do pogłębienia naszej wiedzy na temat orbitalnych i fizycznych przejść, które kształtują populację komet, jakie widzimy dzisiaj”, powiedziała członek zespołu, dr Laura Woodney (California State University San Bernardino).

Naukowcy twierdzą, że nasze rozumienie komet jest ściśle związane ze znajomością wczesnego składu i ewolucji warunków do powstania atmosfer i życia Układu Słonecznego.

Więcej:
Gateway into Inner Solar System Discovered, Finding May Alter Fundamental Understanding of Comet Evolution

Źródło: Europlanet Society