Kometa C/2019 Y4 (ATLAS) uległa fragmentacji tuż przed swoim najbliższym zbliżeniem się do Słońca w zeszłym roku. Zostało to zaobserwowane przez Kosmiczny Teleskop Hubble'a 20 kwietnia 2020 r. Niedawno sonda kosmiczna ESA Solar Orbiter przeleciała blisko pozostałości warkocza tej komety.
Zdjęcie wykonane przez teleskop Hubbbla jest jak dotąd najlepszym ujęciem pokazującym rozpad jądra komety. Można na nim zidentyfikować około 30 oddzielnych fragmentów. Niektóre z nich są wielkości domu. Przed rozpadem jądro komety mogło mieć długość jednego lub dwóch boisk piłkarskich. W czasie rozpadu kometa znajdowała się około 146 milionów kilometrów od Ziemi.
Nieoczekiwane spotkanie sondy Solar Orbiter z resztkami po warkoczu komety ATLAS dało naukowcom wyjątkową okazję zbadania struktury izolowanego warkocza kometarnego in-situ. Wykorzystali wszystkie dostępne instrumenty na pokładzie sondy Solar Orbiter. Analiza zebranych danych pokazała, że międzyplanetarne pole magnetyczne, które unoszone jest przez wiatr słoneczny, zawija się wokół komety, co sprawia, że w centralnej części warkocza pole magnetyczne jest słabsze.
Poniższa ilustracja pokazuje schemat przebiegu tego zdarzenia. Kometa ATLAS zaznaczona jest niebieską gwiazdką. Trajektoria sondy Solar Orbiter zaznaczona jest niebieską przerywaną linią. Międzyplanetarne pole magnetyczne zaznaczone jest czarnymi liniami. Strzałki pokazują kierunek tego pola. Krótsze czarne i czerwone linie pokazują wyniki pomiarów wykonanych przez Solar Orbiter podczas przelotu przez pozostałości kometarnego warkocza. Widać, że zmierzone pole szybko słabnie, gdy sonda zbliża się do centrum warkocza, a następnie zmienia kierunek i zaczyna rosnąć (zmiana kierunku zaznaczona jest czerwonymi liniami). Po przekroczeniu zaznaczonej na różowo granicy oddziaływania wiatru słonecznego z materią kometarną, pomiary Solar Orbitera znów pokazują wartości zgodne z tymi, jakich należy się spodziewać w przestrzeni międzyplanetarnej.
Komety zazwyczaj charakteryzują się dwoma oddzielnymi warkoczami. Jeden to dobrze znany jasny i zakrzywiony warkocz pyłowy, drugi, zazwyczaj słabszy, to warkocz jonowy. Warkocz jonowy powstaje w wyniku interakcji między gazem kometarnym a wiatrem słonecznym, czyli gorącym gazem naładowanych cząstek, który nieustannie wieje ze Słońca i przenika cały Układ Słoneczny.
Gdy wiatr słoneczny wchodzi w interakcję z twardą przeszkodą, taką jak kometa, uważa się, że jego pole magnetyczne ugina się i „zawija” wokół tego obiektu. Oddziaływanie takiego „udrapowanego” pola magnetycznego z jonami uwalnianymi w wyniku topnienia lodowego jądra komety powoduje powstanie drugiego, jonowego warkocza komety, który może rozciągać się na duże odległości.
Przelot Solar Orbitera przez pozostałości po warkoczu komety ATLAS to wyjątkowe wydarzenie i wspaniała okazja, aby zbadać budowę i strukturę warkoczy komet z niespotykanymi dotąd szczegółami. Jest to pierwsza detekcja warkocza komety tak blisko Słońca (spotkanie miało miejsce głęboko wewnątrz orbity Wenus). Jest to również jeden z nielicznych przypadków, w których naukowcy byli w stanie wykonać bezpośrednie pomiary resztek warkocza komety. Oczekuje się, że dane z tego spotkania znacznie przyczynią się do naszego zrozumienia interakcji komet z wiatrem słonecznym oraz struktury i formowania się ich jonowych warkoczy.
Więcej informacji:
- ogłoszenie podczas konferencji the Royal Astronomical Society’s National Astronomy Meeting 2021 (NAM 2021).
Opracowanie: Joanna Molenda-Żakowicz
Na ilustracji: Rozpad komety C/2019 Y4 (ATLAS). Źródło: NASA / ESA / STScI / D. Jewitt (UCLA)