Przejdź do treści

Skąd biorą się komety w wewnętrznym Układzie Słonecznym?

Orbity znanych Centaurów

Nowe badania naukowców z University of Central Florida mogą poważnie zmienić nasze rozumienie tego, w jaki sposób komety przemieszczają się z obrzeży Układu Słonecznego i są kierowane do jego wewnętrznego obszaru - bliżej Ziemi.

W pracy opublikowanej w The Astrophysical Journal Letters Gal Sarid i jego koledzy opisują odkrycie  orbitalnej „bramki”, przez którą przechodzi wiele komet, nim zbliżą się one do Słońca. Brama ta została odkryta w ramach symulacji komputerowych wykonywanych dla tak zwanych centaurów - małych lodowych ciał poruszających się po chaotycznych orbitach między Jowiszem a Neptunem. Zespół badawczy modelował ewolucję tych ciał od obszaru spoza orbity Neptuna aż po wnętrze orbity Jowisza. Te lodowe ciała są uważane za niemal nieskazitelne pozostałości materiału pozostałego jeszcze po formowaniu się naszego Układu Słonecznego.

Przez długi czas naukowcy zastanawiali się nad możliwymi drogami komet z ich pierwotnego miejsca formacji ku obszarom leżącym dużo bliżej Słońca. W jaki sposób nowe komety, kontrolowane przez wpływ grawitacji Jowisza, zastępują te już utracone? Jaki jest etap przejścia między ich pobytem w zewnętrznym Układzie Słonecznym, w charakterze małych uśpionych ciał, a staniem się aktywnymi ciałami wewnętrznego Układu Słonecznego? Te pytania do tej pory pozostawały bez odpowiedzi.

Uważa się, że centaury pochodzą z obszaru położonego daleko za orbitą Neptuna - tak zwanego  Pasa Kuipera. Często klasyfikowane są źródło komet rodziny Jowisza, które przebywają w wewnętrznym Układzie Słonecznym. Chaotyczna natura ich orbit utrudnia jednak przewidywanie kolejnych ruchów - a więc i ich przyszłości jako komet. Gdy takie  lodowe ciała zbliżają się do Słońca, zaczynają uwalniać zawarty w sobie gaz i pył, tworząc rozmytą komę i wydłużony warkocz. Zdaniem Sarida jest to jedno z najbardziej imponujących zjawisk obserwowanych na nocnym niebie. Ale często jest to zjawisko bardzo ulotne, bowiem po zbliżeniu się takiej komety do Słońca może szybko dojść do jej zniszczenia, lub też do jej ponownego przejścia w stan uśpienia.

Pierwotnym celem naukowców było zbadanie historii dosyć ich zdaniem osobliwego centaura - 29P/Schwassmann-Wachmann 1 (SW1), średniej wielkości obiektu poruszającego się po prawie kołowej orbicie tuż za Jowiszem. Od dawna zadziwiał on astronomów swoją wysoką aktywnością i częstymi wybuchowymi rozbłyskami, które miały miejsce w pewnej odległości od Słońca, gdzie lód nie powinien już skutecznie parować. Zarówno jego orbita, jak i aktywność były jak gdyby cechami pośrednimi, stawiając go w klasyfikacji gdzieś pomiędzy innymi centaurami a kometami Jowiszowymi.

Zespół chciał sprawdzić, czy cechy ruchu orbitalnego SW1 są zgodne z postępem orbitalnym innych Centaurów. Okazało się, że ponad jeden na pięć obiektów tej klasy wchodzi po pewnym czasie na orbitę podobną do orbity SW1. Nie jest to więc jakiś swoisty wyjątek, a raczej dość przeciętny Centaur, przyłapany na ważnym akcie swej dynamicznej ewolucji.

Centaury przechodzące przez specyficzny obszar naszego układu są ponadto źródłem ponad dwóch trzecich wszystkich komet z rodziny Jowisza. To czyni te okolice główną bramą, w której powstają takie komety. Brama ta nie przetrzymuje ich jednak zbyt długo - większość Centaurów przekształca się w komety jowiszowe w ciągu kilku tysięcy lat.

Istnienie bramy zapewnia nam także od lat już poszukiwaną metodę identyfikacji Centaurów na ich trajektoriach zbliżających się do wewnętrznego Układu Słonecznego. SW1 jest obecnie największym i najbardziej aktywnym z garstki obiektów odkrytych w regionie kometarnej bramy, co czyni go głównym kandydatem do pogłębiania naszej wiedzy na temat orbitalnych i fizycznych przejść, które kształtują obserwowaną obecnie populację komet.            

Czytaj więcej:

Źródło: University of Central Florida

Opracowanie: Elżbieta Kuligowska
 

Na zdjęciu: Orbity znanych centaurów. Źródło: Eurocommuter/Wikipedia