Komunikat prasowy

Unikatowy fragment z okresu formowania się Ziemi powrócił po miliardach lat

Kometa z Obłoku Oorta przyniosła wskazówki na temat początków Układu Słonecznego

29 kwietnia 2016

Astronomowie znaleźli wyjątkowy obiekt, który wydaje się być stworzony z materii wewnętrznego Układu Słonecznego w czasach gdy powstawała Ziemia, a następnie przez miliardy lat znajdował się w Obłoku Oorta. Obserwacje przy pomocy teleskopu VLT, który należy do ESO, a także Teleskopu Kanadyjsko-Francusko-Hawajskiego (CFHT), pokazują, że C/2014 S3 (PANSTARRS) jest pierwszym odkrytym obiektem na długookresowej orbicie kometarnej, który posiada cechy pierwotnej planetoidy z wewnętrznego Układu Słonecznego. Może dostarczyć ważnych wskazówek na temat tego, w jaki sposób uformował się Układ Słoneczny.

W artykule opublikowanym dzisiaj w czasopiśmie Science Advances, główna autorka Karen Meech z Instytutu Astronomii Uniwersytetu Hawajskiego oraz jej współpracownicy, wysuwa wnioski, że kometa C/2014 S3 (PANSTARRS) powstawała w wewnętrznych rejonach Układu Słonecznego w tym samym czasie, kiedy powstawała Ziemia, a następnie na wczesnym etapie kometa została wyrzucona dalej.

Obserwacje sugerują, że jest to pierwotne ciało skaliste, a nie współczesna zabłąkana planetoida. W takiej sytuacji mamy do czynienia z potencjalnym elementem budulcowym planet skalistych takich jak Ziemia, który został wyrzucony z wewnętrznego Układu Słonecznego i „przechowany” przez miliardy lat w głębokim zamrożeniu w Obłoku Oorta [1].

Karen Meech wyjaśnia nieoczekiwane obserwacje: „Znamy wiele planetoid, ale wszystkie były ogrzewane przez miliardy lat pobytu w odległościach niedalekich od Słońca. Natomiast ta jest pierwszą pierwotną planetoidą, którą możemy obserwować: została przechowana w najlepszej możliwej zamrażarce.”

C/2014 S3 (PANSTARRS) została zidentyfikowana przez teleskop Pan-STARRS1 jako mało aktywna kometa w odległości nieco ponad dwukrotnie większej niż dystans Ziemi od Słońca. Jej aktualny długi okres orbitalny (około 860 lat) sugeruje, że pochodzi z Obłoku Oorta i względnie niedawno została wytrącona na orbitę, która sprowadza ją bliżej Słońca.

Zespół naukowców od razu zauważył, że C/2014 S3 (PANSTARRS) jest nietypowa i nie ma cech takich, jak warkocz, który posiada większość komet długookresowych gdy zbliżają się na tyle blisko do Słońca. W związku z tym nazwano ją kometą „Manx” w nawiązaniu do rasy bezogonowych kotów. Po kilku tygodniach od odkrycia, badacze uzyskali widma bardzo słabego obiektu dzięki należącemu do ESO teleskopowi VLT w Chile.

Dokładne badania światła odbitego od C/2014 S3 (PANSTARRS) wskazują, że jest to planetoida typu S, zazwyczaj występująca w wewnętrznym głównym pasie planetoid. Nie wygląda jak typowa kometa, co do których przypuszcza się, że powstały w zewnętrznym Układzie Słonecznym i są bardziej lodowe niż skaliste. Wydaje się, że materia była w niewielkim stopniu przekształcona, co wskazuje, że przez bardzo długi czas znajdowała się w głębokim zamrożeniu. Bardzo słaba aktywność typu kometarnego związana z C/2014 S3 (PANSTARRS), zgodna z sublimacją lodu wodnego, jest około milion razy słabsza niż aktywność komet długookresowych w podobnych odległościach od Słońca.

Autorzy wyciągają wnioski, że obiekt ten jest prawdopodobnie zbudowany ze świeżej materii wewnętrznego Układu Słonecznego, która została przechowana w Obłoku Oorta, a teraz powraca w wewnętrzne rejony układu planetarnego.

Różne modele teoretyczne są w stanie odtworzyć większość struktur, które obserwujemy w Układzie Słonecznym. Ważną różnicą pomiędzy tymi modelami jest to co przewidują w stosunku do obiektów, które tworzą Obłok Oorta. Poszczególne modele przewidują znacząco różne stosunki ilości obiektów lodowych i skalistych. Niniejsze pierwsze odkrycie skalistego obiektu z Obłoku Oorta jest zatem ważnym testem dla przewidywań różnych modeli. Autorzy szacują, że obserwacje 50-100 takich komet typu Manx będzie potrzebnych dla rozróżnienia pomiędzy aktualnymi modelami, co otworzy nowe, bogate pole badań nad początkami Układu Słonecznego.

Współautor Olivier Hainaut (ESO, Garching, Niemcy), podsumowuje: „Znaleźliśmy pierwszą skalistą kometę, ale szukamy kolejnych. W zależności od tego jak wiele znajdziemy, dowiemy się czy olbrzymie planety przemieszczały się w Układzie Słonecznym gdy były młode, czy też może rosły spokojnie bez zbytniego ruchu.”

Uwagi

[1] Obłok Oorta jest przepastnym obszarem otaczającym Słońce niczym olbrzymia, gruba bańka mydlana. Szacuje się, że zawiera biliony niewielkich lodowych ciał. Czasami któreś z nich jest wytrącane i przemieszcza się do wewnętrznego Układu Słonecznego, gdzie ciepło od Słońca zmienia obiekt w kometę. Uważa się, że te lodowe ciała zostały wyrzucone z obszaru, w którym we wczesnych czasach Układu Słonecznego formowały się olbrzymie planety.

Więcej informacji

Wyniki badań zaprezentowano w artykule pt. “Inner Solar System Material Discovered in the Oort Cloud”, Karen Meech et al., w czasopiśmie Science Advances.

Skład zespołu badawczego: Karen J. Meech (Institute for Astronomy, University of Hawai`i, USA), Bin Yang (ESO, Santiago, Chile), Jan Kleyna (Institute for Astronomy, University of Hawai`i, USA), Olivier R. Hainaut (ESO, Garching, Niemcy), Svetlana Berdyugina (Institute for Astronomy, University of Hawai’i, USA; Kiepenheuer Institut für Sonnenphysik, Freiburg, Niemcy), Jacqueline V. Keane (Institute for Astronomy, University of Hawai`i, USA), Marco Micheli (ESA, Frascati, Włochy), Alessandro Morbidelli (Université de Nice Sophia-Antipolis, Nicea, Francja) oraz Richard J. Wainscoat (Institute for Astronomy, University of Hawai`i, USA).

ESO jest wiodącą międzyrządową organizacją astronomiczną w Europie i najbardziej produktywnym obserwatorium astronomicznym na świecie. Wspiera je 16 krajów: Austria, Belgia, Brazylia, Czechy, Dania, Finlandia, Francja, Hiszpania, Holandia, Niemcy, Polska, Portugalia, Szwajcaria, Szwecja, Wielka Brytania oraz Włochy. ESO prowadzi ambitne programy dotyczące projektowania, konstrukcji i użytkowania silnych naziemnych instrumentów obserwacyjnych, pozwalając astronomom na dokonywanie znaczących odkryć naukowych. ESO odgrywa wiodącą rolę w promowaniu i organizowaniu współpracy w badaniach astronomicznych. ESO zarządza trzema unikalnymi, światowej klasy obserwatoriami w Chile: La Silla, Paranal i Chajnantor. W Paranal ESO posiada teleskop VLT (Very Large Telescope - Bardzo Duży Teleskop), najbardziej zaawansowane na świecie astronomiczne obserwatorium w świetle widzialnym oraz dwa teleskopy do przeglądów. VISTA pracuje w podczerwieni i jest największym na świecie instrumentem do przeglądów nieba, natomiast VLT Survey Telescope to największy teleskop dedykowany przeglądom nieba wyłącznie w zakresie widzialnym. ESO jest głównym partnerem ALMA, największego istniejącego projektu astronomicznego. Z kolei na Cerro Armazones, niedaleko Paranal, ESO buduje 39-metrowy teleskop E-ELT (European Extremely Large Telescope - Ekstremalnie Wielki Teleskop Europejski), który stanie się “największym okiem świata na niebo”.

Linki

• Zdjęcia VLT

Kontakt

Karen Meech
Institute for Astronomy, University of Hawai`i
Honolulu, HI, USA
Tel.: +1 808 956 6828
Tel. kom.: +1 720 231 7048
E-mail: meech@ifa.hawaii.edu

Olivier Hainaut
ESO Astronomer
Garching bei München, Germany
Tel.: +49 89 3200 6752
Tel. kom.: +49 151 2262 0554
E-mail: ohainaut@eso.org

Richard Hook
ESO Public Information Officer
Garching bei München, Germany
Tel.: +49 89 3200 6655
Tel. kom.: +49 151 1537 3591
E-mail: rhook@eso.org

Krzysztof Czart (press contact Polska)
ESO Science Outreach Network and Urania - Postępy Astronomii
Toruń, Polska
Tel.: +48 513 733 282
Email: eson-poland@eso.org

Śledź ESO w mediach społecznościowych

Jest to tłumaczenie Komunikatu prasowego ESO eso1614