Az üstökösök pályája mentén hosszan elnyúló porsávokat (az angol trail szó alapján (por)ösvényeket, (por)nyomokat) az IRAS (Infravörös
Csillagászati Műhold) még 1983-ban készült megfigyelései alapján fedezték fel, akkor összesen nyolc ekliptikai üstökösnél. Később az ISO (Infravörös Űrobszervatórium) folytatta a megfigyeléseket (pl. 2P/Encke, 22P/Kopff), jelenleg pedig a Spitzer infravörös űrtávcsővel keresik az üstökösök porösvényeit. Sokáig csak a hősugarak tartományában detektálták ezeket az alakzatokat, de az utóbbi években már látható fényben,
földi teleszkópokkal is sikerült kimutatni a pályák mentén szétszórt porsávokat (pl. Encke, Kopff, Gunn, Churyumov-Gerasimenko és Wild 2 – utóbbinál járt a NASA
Stardust üstökösszondája).
Y. Sarugaku és munkatársai (Tokiói Egyetem) a Kiso obszervatórium 1,05 méteres Schmidt-teleszkópjával a 4P/Faye-üstökösnél mutatták ki először a pálya mentén húzódó porsávot. A felfedezés érdekessége, hogy mintegy 10 fok hosszan sikerült letapogatni a porösvényt, emellett pedig a benne levő porszemcsékről az is
bebizonyosodott, hogy nagy méretűek, kis fényvisszaverő képességűek
(nagyon sötétek) és a Naphoz képest vörös színűek. A 2006-os napközelséget közvetlenül megelőző időszakban végzett megfigyelések alapján a porsáv 10-20 ezer km széles és kb. 2,4 millió km hosszú volt, nyílegyenesen a magból kifelé, a pálya mentén szétszóródva.
A Faye-üstökös mintegy 10 fok hosszú porösvénye a 2006. november 12-én készített mozaikképen. Balra lent a maghoz közeli tartomány kinagyítva (forrás: Sarugaku és munkatársai, 2007).
Hozzátartozik a történethez, hogy még 1991-ben a Kitt Peak-i 0,9 méteres Spacewatch
teleszkóppal D. Rabinowitz és J. Scotti valójában a 4P/Faye
porcsóvájáról vélték azt, hogy a porsávot látják, de ez végül a japán kutatóknak sikerült először. 1991-ben a Hubble Űrtávcsővel is vizsgálták a Faye magját (cikkünk szerzőjének részvételével), s a porkibocsátás akkor meghatározott sebessége mintegy 125 kg
volt másodpercenként; a 2006-os japán mérések nagyon hasonló eredményre vezettek.
Sarugaku és munkatársai modellezték a 4P/Faye porkómájának, porcsóvájának és
porsávjának a fényességeloszlását, majd a modellt összehasonlították a felvett képekkel. Azt
találták, hogy a csóva és a magtól jóval messzebre húzódó porsáv
porszemcséinek méreteloszlása különböző: a porsávban nagyobb,
centiméteres porszemcsék vannak és a kisebb méretek felé a
méreteloszlás gyorsan "levág", míg a csóvában sok a kicsi,
mikronos méretű porszemcse. Mivel az üstökösöktől származó meteorrajok
a porösvényekkel kapcsolatosak, ezért utóbbiak megfigyelése közvetlenül a meteorok, meteorrajok tulajdonságairól ad információt. A 2006-os mérési eredmények szerint napközelben a magról 130±40 kg por szabadul fel
másodpercenként, a pályára kiátlagolva pedig a porveszteség mértéke 20±6 kg
egy másodperc alatt, ami hasonlóan nagy mértékű,
mint a 2P/Encke (48±20 kg/s), a 22P/Kopff (17±3 kg/s), valamint a
65P/Gunn (27±9 kg/s) üstökösöké. Tehát
a Jupiter-családhoz tartozó 4P/Faye-üstökös is jól megfigyelhető
porsávot mutat és jelentős mértékben járul hozzá a bolygóközi por
utánpótlásához.
Japán és dél-koreai kutatók együttműködése során a Faye-üstökösön kívül még
észlelték az Encke-, Kopff és Gunn-üstökösök porsávjait is a látható fény tartományában. M. Ishiguro és munkatársai a Kiso Obszervatórium 1,05
méteres Schmidt-teleszkópjával, a Hawaii Egyetem 2,24 méteres (UH88)
teleszkópjával, valamint a 3,6 méteres kanadai-francia-hawaii teleszkóppal (CFHT)
a Mauna Keán is készítettek felvételeket. Ezeknél az
üstökösöknél is nagy méretűek és a Naphoz képest vörös
szinűek a porszemcsék: 1-100 mm (10 cm!) (Encke), 1-100 mm
(Kopff), 100 mikron – 1 mm (Gunn). Utóbbi csóvájában a por
vörösebb, mint a kómában, de a többi üstökösnél nem figyeltek meg
vörösödést a magtól távolodva. A nagyon sötét és vörös színű poranyag polimerizált szerves vegyületekre utal.
A kavics méretû (cm – deciméter) szemcsék a magról el tudtak szakadni
és a porsávba kikerülve a bolygóközi térben hosszú idő alatt
erodálódnak, felaprózódnak az egymást követő ütközésekben.
A 2P/Encke (felső sor: Kiso, UH88), 22P/Kopff (középső sor:
Kiso, CFHT) és 65P/Gunn (alsó sor: Kiso, UH88) ekliptikai üstökösök
porsávjai (kép: Ishiguro és munkatársai, 2007).
Források:
- Sarugaku, Y. és munkatársai, PASJ, 2007. augusztus
- Ishiguro, M. és munkatársai, Icarus, 2007. július
Kapcsolódó témák:
-
A C/2006 P1 (McNaught) üstökös 2007. elején
- A 73P/Schwassmann-Wachmann 3-üstökös SST megfigyelése 2006-ban
- A D/Shoemaker-Levy 9 üstökös magtöredékei (1993/94)
- Újra itt a 8P/Tuttle-üstökös
