csillagaszat.hu
csillagászat.hu
Csillagászati hírportál

A Hartley 2-üstökös hiperaktív magja







A NASA Deep Impact/EPOXI űrszondája 2010. november 4-én 694 km-re megközelítetette a 103P/Hartley 2 ekliptikai üstökös magját és képfelvevőjével fantasztikusan érdekes képfelvételeket, valamint színképi megfigyeléseket készített róla. Az üstökös megfigyelését a szonda műszerei már jóval a találkozás előtt, szeptember 5-én megkezdték és a randevú után mintegy három hétig, november 26-ig folytatták.

A Hartley 2-üstökös magja egy kuglibábura emlékeztető, jeges-poros tömör test, amely legkeskenyebb részén 0,69 km átmérőjű, a teljes hossza pedig 2,33 km, vagyis az üstökösmagok közül a kisebbek közé tartozik. Összehasonlításul: a nagyjából ugyanilyen alakú Halley-mag hossza 16 km, kisebbik és nagyobbik része pedig 3 és 4 km átmérőjű. Az eddig megfigyelt legkisebb, nem szétaprózódott üstökösmag-töredék, hanem eredeti üstökösmag a HST megfigyelések szerint a 147P/Kushida-Muramatsu magja, amelynek átmérője 0,42 km. Tehát a Hartley 2 magja a kisebbek közé tartozik. Átlagos sűrűségét nem ismerjük pontosan, de úgy becsülik, hogy értéke 220 kg/m3 lehet, de legfeljebb 800 kg/m3.

Az üstökösparány átlagos fényvisszaverő képessége (albedója) 0,04, ami jellemző érték az égitesttípusban (t.i. ezek a legsötétebb objektumok a Naprendszerben), de újdonság az, hogy vannak nagyobb albedójú területei is. A mag durvább felszínű végein 80 méter alapzatú és 50 méter magas, azaz földi toronyház nagyságú tömbök emelkednek ki. Kisebb tömbök is vannak, amelyek 10-12 méternél, a kamera felbontási határán találhatók. Az alakzatok jó része kb. háromszor nagyobb fényvisszaverő képességű a felszín többi részéhez képest, amilyet más üstökösmagnál eddig még nem figyeltek meg. Mintegy 10 méter mély és 90 méter széles hosszabb árkok is látszanak. A kirepülő gázsugarak (jetek) forrásai azonosíthatók, de a részleteik megfigyeléséhez nem elegendő a felbontás. Vannak az átlagosnál is sötétebb kis foltok, amik akár mély lyukak is lehetnek, mert nem valószínű, hogy más alakzatnak az árnyékai legyenek.

A 9P/Tempel 1-üstökös mintegy 6 km-es magja (balra) és a 103P/Hartley 2 2,33 km hosszú magja (jobbra) a Deep Impact 2005-ben és Deep Impact/EPOXI űrprogram során 2010-ben készült felvételeken ugyanazon a méretskálán. Szembetűnő a két üstökösmag mérete, alakja és felszíni szerkezete közötti nagyfokú különbség (kép: NASA Deep Impact/EPOXI).

A Hartley 2 magja a kis mérete ellenére rendkívül aktív. A felszíni vízjég alatt szuperillékony széndioxid-jég hevesen szublimál és a kiáramló széndioxid magával ragadja a felette lévő milliméteres – deciméteres poros vízjég-darabokat, porszemcséket. A kómába így kikerült poros jégszemcséket, jég-labdákat, azok mozgását az EPOXI kamerája is felvette és úgy tűnhet, mintha "felfelé havazna az üstökösnél". A kis méretéhez képest rendkívül nagy aktivitású még a 21P/Giacobini-Zinner és 46P/Wirtanen aktivitása. A mag középső, viszonylag sima területére a két durvább felszínű végéből kirepült por és jégszemcsék hullottak vissza ballisztikus repülés után. Üstökösmagnál ez az első eset, hogy ilyen folyamat nyomát ki lehetett mutatni, de kisbolygóknál már láttunk hasonlót: ezeknél azonban ütközés következtében kirepült anyagdarabokról van szó (a 433 Eros és 25143 Itokawa esetében).

Meglepő megfigyelés volt az is, hogy az EPOXI a Hartley 2 kómájában több napon keresztül nagy mennyiségű, mintegy 800 tonna ciánt mutatott ki, miközben nem volt számottevő víz, vagy por kiáramlás, ami ilyen esetben más üstökösnél lenni szokott. A cián-kitörés gázfelhője a kómába kikerült ciántartalmú bonyolultabb molekulák, például hidrogén-cianid (HCN) polimerek bomlásával szabadulhatott ki.

A 103P/Hartley 2-üstökös magjából széndioxid- és vízjég szublimál, amely a gázok felszabadulása mellett a jégbe cementált porszemcsék kiáramlását is eredményezi. A Nap felőli oldalon (a képen jobbra) széndioxid és víz áramlik ki, az elnyúlt mag két vaskosabb vége közötti simább területről pedig főleg csak víz (kép: NASA EPOXI).

Ennek a hiperaktivitásnak az üstökösmag forgómozgására is jelentős hatása van. Ez a majdnem három hónapon keresztül tartó megfigyelésekkel derült ki, melyek lehetővé tették a mag forgásából származó fényváltozás folyamatos nyomon követését. Az eredmények szerint az üstökösmag összetett forgást végez: a hosszabbik tengelye körül 27,29±0,1 óra (vagy ennek közelítőleg kétszerese, 55,42 óra) periódussal forog és ez a forgástengely 18,24±0,04 órás periódusal szintén körbefordul a forgási összimpulzusnyomaték-tengely körül. Ez a gerjesztett forgómozgás az üstökösmagból történő heves anyagkiáramlásnak a következménye: a kiáramló gáz és por "rakétaszerű" hajtást ad a kis égitestnek és a "hajtómű" ilyen bonyolult forgó-precesszáló mozgást idéz elő – hasonlóan, mint egy magára hagyott össze-vissza forgó locsolócső, vagy egy forgó tűzkerék esetén. Hasonló bonyolult mozgásra más üstökösöknél is ismerünk példát (pl. a Halley-nél), illetve kisbolygók is foroghatnak két tengely körül, azzal a különbséggel, hogy azoknál külső becsapódások idézik elő a jelenséget. Üstökösöknél a gerjesztett forgómozgás periódusai időben valtozhatnak is az anyagkiáramlás hevességének és irányának időbeli, pl. napközelség előtti és utáni változása miatt. Ezt az EPOXI a Hartley 2-nél is megfigyelte: perihélium után a precessziós periódus periódusonként 0,1%-kal növekszik, ami nagyon nagy az üstökösmagoknál megfigyelt hasonló periódusváltozások között – ez is a kis üstökösmag nagy aktivitásának következménye.

A Deep Impact/EPOXI űrszonda a Tempel 1, majd pedig a Hartley 2-üstökös közeli tanulmányozásával és a tudományos adatok Földre való továbbításával teljesítette küldetését. Lényeges pályamódosításokhoz egy újabb égitest meglátogatására nincs már elegendő hajtóanyaga és kikapcsoltan kering a Nap körül.

Források:

Kapcsolódó internetes oldalak:

Ez a bejegyzés Üstökösök kategóriában van. Link könyvjelzője.
  • Magyarország megújul