Kometa 2I/Borisov została odkryta latem ubiegłego roku. Od początku podejrzewano, że to kolejny już obiekt pozasłoneczny. Na podstawie znajomości parametrów jej orbity w pobliżu Słońca naukowcy wywnioskowali, że jest ona faktycznie „intruzem” pochodzącym z innego układu – drugim, o którym jak dotąd wiemy.
Jak już pisaliśmy na łamach „Uranii”, kometa Borisov pod wieloma względami wygląda bardzo podobnie do każdej innej komety, którą do tej pory widzieliśmy. Ale wiemy teraz, że są i różnice.
Z pomocą Kosmicznego Teleskopu Hubble'a badacze zaobserwowali wydobywające się z komety podczas jej przelotu w pobliżu gorącego Słońca opary bogate w tlenek węgla, co okazało się cechą charakterystyczną, różniącą ją od komet znajdowanych i obserwowanych w Układzie Słonecznym. Naukowcy zasugerowali więc, że gwiazda macierzysta układu, z którego pochodzi kometa Borisov, może być z dużym prawdopodobieństwem chłodnym czerwonym karłem. Publikacja na ten temat właśnie ukazała się w „Nature Astronomy”. Czy to rzeczywiście nasz pierwszy wgląd w chemiczne elementy budulcowe innego „układu słonecznego”?
Komety są lodowymi, niewielkimi ciałami, typowymi dla Układu Słonecznego. To skompresowane bryły składające się z lodu, gazu i pyłu, które pochodzą jeszcze z czasów formowania się planet. Gdy te brudne kule śniegowe – lub kostki lodu – poruszają się w naszym układzie i zbliżają do Słońca, jego ciepło topi je i uwalnia lód z ich powierzchni, tworząc jasną komę – obłok gazu otaczający kometę. Naukowcy mogą badać ten obłok i rozkładać go za pomocą spektrografu na różne zawarte w nim związki chemiczne, co daje im unikalną okazję zobaczenia, w jaki sposób różne składy i obfitości pierwiastków oraz związków w komecie zmieniają się wraz z rosnącą lub malejącą odległością od Słońca.
Kometa pochodząca z innego układu gwiazdowego powinna przekazywać nam dość podobne informacje. Zespół wykorzystał Spektrograf Cosmic Origins zainstalowany na teleskopie Hubble'a celem analizy komety Borisov w świetle ultrafioletowym od grudnia 2019 r. do stycznia 2020 r., co pozwoliło im zaobserwować różne odparowujące z komety związki – w tym tlenek węgla, wodę, tlen i dwutlenek węgla.
Choć skład komet obecnych w Układzie Słonecznym może się znacznie różnić, nigdy dotąd nie widzieliśmy komety poruszającej się aż tak blisko Słońca, z tak dużą zawartością tlenku węgla w porównaniu do zawartości wody –podsumowuje wyniki Kathleen Mandt, jedna z autorek artykułu na ten temat, który ukazał się w „Nature”.
Z drugiej strony woda nie poddaje się sublimacji, dopóki kometa nie znajdzie się w określonej odległości od Słońca, odpowiadającej mniej więcej dystansowi pomiędzy Marsem a wewnętrzną krawędzią pasa asteroid. Jak twierdzą naukowcy, prawie zawsze para wodna dominuje tam nad innymi gazami. Tylko kilka komet złamało jak dotąd tę zasadę, ale nawet w porównaniu z nimi kometa Borisov na znacznie niższe zawartości określonych związków w stosunku do wody.
Ogromne bogactwo tlenku węgla w komecie Borisov sugeruje, że pochodzi ona z obszaru formowania się planet, który ma zupełnie inne właściwości chemiczne niż dysk, z którego powstał nasz Układ Słoneczny – dodaje astrofizyk Dennis Bodewits, główny autor publikacji.
Zespół sugeruje, że kometa Borisov mogła powstać z dala od swej gwiazdy, tam, gdzie lód tlenku węgla występuje w formie stabilnej, ale gdzie zakłócenia pochodzące od jakiejś dużej planety wciąż mogłyby wyrzucić taką kometę z jej „domu” w daleką przestrzeń kosmiczną. Może to oznaczać, że kometa ta należała niegdyś do dysku złożonego z lodowych szczątków i krążącego wokół czerwonego karła, czyli gwiazdy należącej do najliczniejszej populacji gwiazd w Drodze Mlecznej.
Czerwone karły to stosunkowo małe gwiazdy o co najwyżej połowie masy Słońca i przeciętnie jednej dziesiątej jego jasności. Oznacza to, że krążący wokół nich tlenek węgla może pozostać w formie stałej (lodowej) już w dużo mniejszej (około osiemnaście razy) odległości od takiej gwiazdy niż w przypadku jaśniej świecącego Słońca. Do tego wiemy dobrze, że wiele czerwonych karłów posiada duże planety okrążające je właśnie w takiej odległości.
Chociaż nie można więc dokładnie ustalić, z jakiej gwiazdy pochodzi kometa Borisov, wyrzucane przez nią w okolicach Słońca cząsteczki dostarczyły naukowcom wystarczających wskazówek, aby przynajmniej po części zobrazować jej kosmiczny dom.
Na ilustracji: Artystyczna wizja czerwonego karła z trzema orbitującymi wokół niego planetami. Naukowcy podejrzewają, że kometa 2I/Borisov pochodzi właśnie z układu czerwonego karła – ze względu na obfitość wykrytego w niej lodowego tlenku węgla i stosunkowo małą ilość lodu wodnego w jej składzie. Źródło: NASA/JPL-Caltech
Kometa Borisov najprawdopodobniej zbliżyła się maksymalnie do Słońca 30 grudnia 2019 roku i obecnie oddala się już od Układu Słonecznego. Jednak zanim zupełnie zniknie, naukowcy będą wciąż ją badać i być może odkrywać jeszcze więcej tajemnic tego rzadkiego, międzygwiezdnego wędrowca.
Czytaj więcej:
- Cały artykuł
- Oryginalna publikacja: The carbon monoxide-rich interstellar comet 2I/Borisov, D. Bodewits et al., Nature Astronomy 2020
- Astronomowie z Krakowa: pierwsza kometa międzygwiezdna ma znajome cechy
- Oryginalna publikacja: Initial characterization of interstellar comet 2I/Borisov, Piotr Guzik, Michał Drahus, Krzysztof Rusek, Wacław Waniak, Giacomo Cannizzaro i Inés Pastor-Marazuela, Nature Astronomy 2019
Źródło: jhuapl.edu
Opracowanie: Elżbieta Kuligowska
Na zdjęciu powyżej: Kometa 2I/Borisov, uchwycona na dwóch osobnych zdjęciach z Kosmicznego Teleskopu Hubble'a, w tym z galaktyką tła (po lewej), jest drugim międzygwiezdnym obiektem pochodzącym spoza Układu Słonecznego. Nowe badania tej jasnej komety wskazują na to, że jest ona znacznie bardziej bogata w gazowy tlenek węgla niż w parę wodną, co jest cechą wyraźnie odmienną od cech komet narodzonych w naszym układzie. Źródło: NASA, ESA, D. Jewitt (UCLA).
