physics4u - Ο κομήτης Tempel 1 ελευθέρωσε χιλιάδες τόνους νερού στο διάστημα μετά την πρόσκρουση του βλήματος

Το βλήμα της NASA που χτύπησε τον κομήτη Tempel 1 πέρυσι απελευθέρωσε τουλάχιστον 250.000 τόνους νερού από το εσωτερικό του κομήτη.

Το στοιχείο αυτό προέρχεται από επιστήμονες του τηλεσκοπίου Swift, ένα από τα πολλά παρατηρητήρια που κλήθηκαν να μελετήσουν τη σύγκρουση του κομήτη με το βλήμα.

Σκοπός της εισβολής ήταν να συλλεχθεί από το μητρικό σκάφος η σκόνη που εκτινάχθηκε κατά τη σύγκρουση ώστε οι επιστήμονες να μελετήσουν τη σύνθεση και τη δομή των κομητών.

Τα αποτελέσματα των στοιχείων που συνέλεξε το Swift ολοκληρώθηκαν πριν από λίγες ημέρες αποκαλύπτοντας ανάμεσα στα άλλα και ένα ιδιαίτερα εντυπωσιακό γεγονός.

Τα στοιχεία του παρατηρητηρίου των ακτίνων-X Swift παρουσιάζουν ότι απελευθερώθηκε περισσότερο νερό και σε μεγαλύτερο χρονικό διάστημα από όσο είχε θεωρηθεί προηγουμένως.

Οι ερευνητές ελπίζουν ότι οι νέες πληροφορίες θα τους βοηθήσουν να καταλάβουν καλύτερα τη φύση και την κατασκευή των κομητών.

"Από την άποψη της επιστήμης, πήραμε πολλά στοιχεία που υποστηρίζουν το μοντέλο για το πώς παράγονται οι ακτίνες-X στους κομήτες, και το Swift, λόγω της ευκινησίας του και της ποιότητας των ανιχνευτών του, είναι ιδανικό για να παρατηρήσει έναν άλλο κομήτη όταν αυτό γίνει ορατό", είπε ο Δρ Dick Willingale, του πανεπιστημίου του Λέιτσεστερ,

Μακροχρόνια παρατήρηση

Η δουλειά του Swift είναι να ψάχνει για τις κολοσσιαίες εκρήξεις ακτίνων γάμμα, που τυχαία λάμπουν στο σύμπαν.

Εντούτοις, στις 4 Ιουλίου πέρυσι, το σκάφος αυτό ήταν μεταξύ ενός στόλου διαστημικών και επίγειων τηλεσκοπίων που κλήθηκαν να προσέξουν τι θα συμβεί όταν το βλήμα βάρους 370kg του Deep Impact της NASA έπεσε πάνω στον κομήτη Tempel 1 διαμέτρου 14 χλμ.

Η συντριβή όμως του βλήματος απελευθέρωσε κάποια ποσότητα υλικού που εξετάστηκε σε μια σειρά διαφορετικών μηκών κύματος.

Αλλά ενώ τα άλλα παρατηρητήρια έκαναν σχετικά γρήγορες μελέτες και στράφηκαν αλλού, το Swift συνέχισε να εξετάζει τον παγωμένο κομήτη και το υλικό που ξεχύθηκε από αυτόν για περισσότερες από 60 ημέρες. Η υπομονή του όμως ξεπληρώθηκε και με το παραπάνω.

Το τηλεσκόπιο των ακτίνων X του Swift (XRT) είδε τον κομήτη να συνεχίζει να απελευθερώνει νερό για περίπου 13 ημέρες μετά από την αρχική σύγκρουση, με τη μέγιστη εκτίναξη πέντε ημέρες μετά από τη σύγκρουση.

Οι ακτίνες X δίνουν μια άμεση μέτρηση του κολοσσιαίου ποσού του νερού που εκτινάχθηκε ως αποτέλεσμα της σύγκρουσης - η ποσότητα που ελευθερώθηκε ισοδυναμεί με το νερό περίπου 100 μεγάλων πισινών.

Συναρπαστικός χρόνος

Η ακτινοβολία ανιχνεύει την αλληλεπίδραση μεταξύ των ουδέτερων μορίων του νερού και του ηλιακού ανέμου, το ρεύμα των φορτισμένων, βαρέων σωματιδίων που συνεχώς φεύγουν μακριά από τον ήλιο.

"Τα σωματίδια του ηλιακού ανέμου συνθλίβονται πάνω στα σωματίδια του κομήτη και εμφανίζεται μια διαδικασία που την ονομάζουμε ανταλλαγή φορτίων, εξήγησε ο Δρ Paul O'Brien, επίσης του πανεπιστημίου Λέιτσεστερ.

"Το αποτέλεσμα είναι ότι τα βαριά ιόντα από τον ήλιο διεγείρονται και κατόπιν επανέρχονται στην πρώτη τους σταθερή κατάσταση. εκπέμποντας φωτόνια της περιοχής των ακτίνων-X.

"Ουσιαστικά, όσο περισσότερο υλικό ελευθερώνεται, τόσο περισσότερες ακτίνες X παράγονται."

Η ισχύς των ακτίνων X εξαρτάται και από το ποσοστό της παραγωγής του νερού από τον κομήτη και από τις τοπικές συνθήκες του ηλιακού ανέμου κοντά στον κομήτη, ο οποίος εκείνη την εποχή ήταν περίπου 130 εκατομμύρια χλμ από τη γη.

Χρησιμοποιώντας στοιχεία από έναν άλλο δορυφόρο, τον ACE, που ελέγχει συνεχώς τον ηλιακό άνεμο, η ομάδα του Swift κατόρθωσε να υπολογίσει την ροή του ηλιακού ανέμου πάνω στον κομήτη κατά τη διάρκεια της εκπομπής των ακτίνων X. Αυτό τους βοήθησε να διαλευκάνουν τα δύο συστατικά υπεύθυνα για την εκπομπή των ακτίνων X.

Η ερώτηση είναι γιατί ο κομήτης συνέχισε να εκτινάσσει το υλικό για τόσο πολύ καιρό μετά από την αρχική σύγκρουση.

Οι κομήτες χάνουν συνεχώς υλικό, ειδικά όταν φτάνουν κοντά στον ήλιο και οι αστρονόμοι βλέπουν περιστασιακά ξαφνικά ξεσπάσματα υλικού, που συνδέονται πιθανότατα με τα φυσικά γεγονότα των μετεωριτών.

Αλλά το μεγάλα χρονικό διάστημα της αυξημένης εκπομπής των ακτίνων X, που φαίνεται να συμβαίνει στην περίπτωση του Deep Impact είναι ένας γρίφος, ειδικά επειδή οι άλλες όψεις του κομήτη στα οπτικά μήκη κύματος έδειξαν ότι η εκτίναξη τελείωσε σχετικά αμέσως μετά από το αρχικό χτύπημα.

"Έχω μια διαίσθηση πως ο κομήτης που κτυπήθηκε τραντάχτηκε τόσο, έτσι ώστε ανυψώθηκε αρκετό υλικό αλλά αυτό για άγνωστους λόγους δεσμεύθηκε στην επιφάνεια του. Και μπορείτε να φανταστείτε ότι εάν εκτιναχτούν κόκκοι από πάγο, είναι πολύ ευκολότερο να εξαχνωθούν (στροφή κατ' ευθείαν από τη στερεά σε αέρια κατάσταση). Γιατί αυτοί οι κόκκοι εκτίθενται σε περισσότερη ακτινοβολία από τον ήλιο", εξήγησε ο Δρ Willingale.

"Όλα αυτά είναι βέβαια μια υπόθεση. Αυτό που ξέρουμε είναι ότι όταν βάζουμε τους αριθμούς κάτω βλέπουμε ότι έχουμε μια υπερβολή, δύο έως δυόμισι φορές πάνω από το συνηθισμένο επίπεδο ηρεμίας."

Τα αποτελέσματα των παρατηρήσεων του Deep Impact συζητήθηκαν στο πανεπιστήμιο Λέιτσεστερ, το οποίο φιλοξενεί τη φετινή Εθνική Συνεδρίαση της Αστρονομίας.