Immagine a infrarossi medi della cometa 9P / Tempel 1 dopo la collisione di Deep Impact. Immagine di credito: NAOJ Clicca per ingrandire
Quando la missione Deep Impact della NASA si è abbattuta sulla cometa 9P / Tempel 1 il 4 luglio di quest'anno, i giganteschi telescopi su Mauna Kea avevano una vista unica sull'enorme nuvola di polvere, gas e ghiaccio espulsi durante la collisione.
Una serie di osservazioni coordinate, realizzate in condizioni ideali dalla più grande collezione al mondo di grandi telescopi, ha fornito nuove sorprendenti intuizioni sui cicli ancestrali e l7ife delle comete. In particolare, i materiali sotto la pelle polverosa della cometa rivelano sorprendenti somiglianze tra due famiglie di comete in cui non si sospettava alcuna relazione.
Le osservazioni hanno anche permesso agli scienziati di determinare la massa di materiale espulso dalla collisione, che si stima sia di 25 camion-rimorchi a pieno carico.
I risultati si basano sulla composizione della polvere rocciosa rilevata dai telescopi Subaru e Gemini da 8 metri e dai composti organici a base di etano, acqua e carbonio rivelati dal W.M. di 10 metri Osservatorio di Keck. I risultati di queste osservazioni di Mauna Kea sono stati resi disponibili oggi in un segmento speciale della rivista Science, mettendo in evidenza i risultati dell'esperimento Deep Impact.
La cometa Tempel 1 è stata selezionata per l'esperimento di Deep Impact perché orbita attorno al Sole in un'orbita stabile che consente alla sua superficie di essere delicatamente cotta con la radiazione solare. Di conseguenza, la cometa ha un vecchio strato di polvere stagionato e protettivo che copre il materiale ghiacciato sottostante, proprio come un banco di neve accumula sporcizia sulla sua superficie mentre si scioglie alla luce del sole di primavera. La missione Deep Impact è stata progettata per scavare in profondità sotto questo esterno croccante per conoscere meglio la vera natura dei componenti di polvere e ghiaccio della cometa. "Questa cometa aveva sicuramente qualcosa da nascondere sotto la sua impiallacciatura di roccia e ghiaccio ed eravamo pronti con i più grandi telescopi del mondo per scoprire di che si trattava", ha affermato Chick Woodward dell'Università di Minneapolis e parte del team di osservazione Gemini.
Le osservazioni combinate mostrano un complesso mix di silicati, acqua e composti organici sotto la superficie della cometa. Questi materiali sono simili a quelli che si vedono in un'altra classe di comete che si ritiene risiedano in un lontano sciame di corpi incontaminati chiamato Oort Cloud. Le comete di Oort Cloud sono fossili ben conservati nelle periferie ghiacciate del sistema solare che sono cambiate poco nel corso dei miliardi di anni dalla loro formazione. Quando di tanto in tanto vengono spinti gravitazionalmente verso il Sole, si scaldano e rilasciano una quantità abbondante di gas e polvere durante una visita di una volta al sistema solare interno.
Si ritiene che le comete di ritorno come Tempel 1 (conosciute come comete periodiche) si siano formate in un vivaio più freddo nettamente diverso dai luoghi di nascita dei loro cugini, le comete Oort Cloud. L'evidenza per due distinti "alberi genealogici" risiede nelle loro orbite molto diverse e nella composizione apparente. "Ora vediamo che la differenza può davvero essere solo superficiale: solo la pelle in profondità." disse Woodward. “Sotto la superficie, queste comete potrebbero non essere così diverse dopo tutto.
Questa somiglianza indica che entrambi i tipi di comete potrebbero aver condiviso un luogo di nascita in una regione del sistema solare in formazione in cui le temperature erano abbastanza calde da produrre i materiali osservati. "Ora è probabile che questi corpi si siano formati tra le orbite di Giove e Nettuno in un asilo nido comune", ha dichiarato Seiji Sugita dell'Università di Tokyo e membro del team Subaru.
"Un'altra domanda che i telescopi Mauna Kea sono stati in grado di affrontare è la quantità di massa espulsa quando la cometa è stata colpita da un pezzo di rame delle dimensioni di un pianoforte a coda del veicolo spaziale Deep Impact", ha commentato Sugita. Al momento dell'impatto la navicella spaziale stava viaggiando a circa 23.000 miglia orarie o quasi 37.000 chilometri orari.
Poiché il veicolo spaziale non è stato in grado di studiare le dimensioni del cratere creato dopo la sua formazione, le osservazioni di Mauna Kea ad alta risoluzione hanno fornito i dati necessari per ottenere una stima sicura dell'espulsione di massa, che era di circa 1000 tonnellate. "Per liberare questa quantità di materiale, la cometa deve avere una consistenza abbastanza morbida", ha detto Sugita.
"La spruzzata della sonda di impatto della NASA ha liberato questi materiali e noi eravamo nel posto giusto per catturarli con i più grandi telescopi sulla Terra", ha affermato W.M. Il regista Keck Fred Chaffee. "La stretta collaborazione tra Keck, Gemini e Subaru ha assicurato che la migliore scienza è stata fatta dai migliori telescopi del mondo, dimostrando che il tutto è spesso maggiore della somma delle sue parti."
Tutti e tre i più grandi telescopi di Mauna Kea hanno osservato la cometa nella parte infrarossa dello spettro che è luce che può essere descritta come "più rossa del rosso". La navicella spaziale Deep Impact non è stata progettata per osservare la cometa nella parte dell'infrarosso medio (o infrarosso termico) dello spettro, cosa che Subaru e Gemini sono stati in grado di fare. Le osservazioni di Keck hanno utilizzato uno spettrografo nel vicino infrarosso ad alta risoluzione. Grandi strumenti di questo tipo sarebbero stati impossibili da montare sul veicolo spaziale Deep Impact.
"Queste osservazioni ci danno ancora la migliore occhiata a ciò che è sotto la pelle polverosa di una cometa", ha dichiarato David Harker, che ha guidato il team Gemini. "Entro un'ora dall'impatto, il bagliore della cometa è stato trasformato e siamo stati in grado di rilevare tutta una serie di sottili silicati polverosi spinti da un geyser di gas sostenuto da sotto la crosta protettiva della cometa. Questi includevano una grande quantità di olivina, simile nella composizione a ciò che si trova sulle spiagge sotto Mauna Kea. Questi dati incredibili sono stati davvero un regalo di Mauna Kea! ”
Gli strumenti che hanno fatto queste osservazioni erano:
* MICHELLE (Spettrografo / termocamera Echelle a infrarossi medi) sul telescopio Fredrick C. Gillett (Gemini Nord) da 8 metri
* NIRSPEC (spettro infrarosso vicino) sul 10 metri del telescopio Keck II da 10 metri
* FUMETTI (fotocamera a infrarossi medi raffreddati e spettrografo) sul telescopio Subaru da 8 metri
Fonte originale: Comunicato stampa NAOJ
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