Üstökös vendégeskedik a Jupiter trójai kisbolygói között

3474

Az ATLAS égboltfelmérő program keretében egy korábban nem látott típusú üstököst fedeztek fel, amely időlegesen a Jupiter trójai kisbolygóira emlékeztető pályán kering a Nap körül, megtévesztve még a csillagászokat is. Valójában egy távolabbról odatévedt aktív Kentaur típusú égitestről van szó.

A kisbolygók főövében gyakoriak az időnként vagy állandóan üstökösökre emlékeztető megjelenésű égitestek, amelyek a főövre jellemző pályákon keringenek, de közben üstökösként viselkednek. Meglepő felfedezés lenne az, ha a Jupiter trójai kisbolygói között is lennének ilyen égitestek.

A biztató helyen járó égitestet egy évvel ezelőtt, 2019. június 10-én fedezték fel az ATLAS (Asteroid Terrestrial-impact Last Alert System) program egyik távcsövével, amely a hawaii-szigeteki Mauna Loa egy már nem aktív részén van felállítva. A későbbi vizsgálatokat Alan Fitzsimmons és David Young (Qeen’s University, Balfast, Észak Írország, UK) végezték, mert az égitestet a Tejút csillagokban sűrű területe előtt, speciális technikát alkalmazva kellett “jól láthatóvá tenni”. A gyors bejelentésnek köszönhetően a 18,5 magnitúdós égitestet pár órán belül egy másik hawaii távcsővel is lefotózták, majd az első “független” megerősítést fél nappal később a Piszkéstetői Obszervatórium 60 cm-es Schmidt-távcsövével Sárneczky Krisztián készítette.

A 2019 LD2 létezését fél nappal a felfedezése után megerősítő piszkéstetői felvételekből készült animáció. Már ezeken is érzékelhető, hogy a középen mozgó objektum mintha kicsit kiterjedtebb lenne, mint a hasonló fényességű csillagok, és így utólag egy rövid csóva is sejthető jobbra felfelé. A felvételsorozat a Tejút közelében történő kisbolygó keresés és észlelés nehézségeit is érzékelteti, hiszen az első képen az égitest képe még összeolvad egy csillagéval, ami ilyen sűrű égterületen gyakran megesik.

A mozgása alapján látszott, hogy egy távoli objektum, és a következő napokban az is kiderült, hogy a Jupiter trójai kisbolygóira emlékeztető pályán jár, tehát vélhetően ebbe a családba tartozik. Mivel nem érkezett jelentés üstökös aktivitásáról, pár nappal később 2019 LD2 ideiglenes jelölés alatt kisbolygóként katalogizálták. Volt azonban néhány zavaró tényező. Egyrészt a Jupiterhez viszonyított helyzetével akadtak gondok, másrészt a fényessége túl nagynak tűnt, valamint a piszkéstetői képeken mintha nagyobbnak látszott volna, mint a környező csillagok.

A tankönyvi leírás szerint a trójai kisbolygók a Jupiter pályája mentén, de a bolygót 60 fokkal megelőzve, illetve őt követve helyezkednek el. A valóságban egy elnyúlt, nagyjából 30 fok hosszú felhőt kirajzolva keringenek a Nap körül, amelyen megfelelő (szög)távolságot tartanak a Jupitertől. A 2019 LD2 azonban felfedezésekor igen közel, alig 15 foknyira járt az óriásbolygó előtt. Bár a 18,5 magnitúdós fényesség nem tűnik nagynak, de manapság nagyjából 20 magnitúdóig már minden kisbolygó ismert, vagy legalább már lefotózták néhányszor. Ennek ellenére ezt a égitestet korábban nem katalogizálták. A csillagokat meghaladó méret pedig üstökös-szerű aktivitásra utalt, ám sajnos hazánkból az égitest a déli horizont közelében, vastag, párás és nyugtalan nyári levegőn keresztül látszott, így nem sikerült minden kétséget eloszlató minőségű felvételt készíteni.

A Jupiter trójai kisbolygóinak mozgása “felülnézetben”. A keringésben elől haladó (L4) csoport a “görögök”, a keringésben követők (L5) csoportja pedig a “trójaiak”. A két felhő között ott trónol uralkodójuk, a Jupiter. (NASA JPL).

Mint egy hete kiderült, a déli félteke több távcsövével már a felfedezés utáni napokban, hetekben egyértelműen igazolni tudták, hogy csóvája van az égitestnek, de az információt – vélhetően a különleges pálya miatt – majd’ egy évig visszatartották. Végül május 23-án keresztelték át hivatalosan üstökössé, azóta a P/2019 LD2 (ATLAS) nevet viseli, ahol a P/ jelölés periodikus üstökösre utal. Az ATLAS projekt során már 40 üstököst fedeztek fel, de a P/2019 LD2 pályája rendkívül különleges a korábbiakhoz képest.

Az égitestről a Las Cumbres Observatory Global Telescope (LCOGT) Network egyik Chilében található, 1 méteres távcsövével 2019. június 11-én készített felvétel. A képen a piros körön belül a jobb felső kis égitestnek halvány csóvája látszik (J.D. Armstrong/IfA/LCOGT).
A P/2019 LD2 (ATLAS) üstökösről 2019. június végén, az ATLAS égboltfelmérés során készített felvételek egyikének feldolgozása látható. A bal oldali eredeti felvételen sok a zavaró háttércsillag, a jobb oldaliról viszont számítógépi feldolgozással el lettek távolítva, így csak a halvány csóvás üstökös látszik (ATLAS, A. Heinze, IfA, University of Hawaii).

Az üstökös jelölés kiosztáskor az is kiderült, hogy az égitestet már 2018-ban lefotózták a Pan-STARRS (Panoramic Survey Telescope And Rapid Response System) égboltfelmérési program keretében, ám ekkor a 2019-eshez képest aránytalanul halvány, 21,5 magnitúdós volt. Ez üstökös aktivitáshoz kapcsolódó felfényesedést sejtetett. Az idei mérésekkel kiegészülve ez pontosabb pályaszámítást tett lehetővé, melyek szerint az égitest olyan ellipszis pályán kering a Nap körül, amelynek fél-nagytengelye 5,32 CSE, napközelben 4,57 CSE-re, naptávolban 6,07 CSE-re kerül központi csillagunktól. A pálya excentricitása 0,14, tehát kissé elnyújtott ellipszis, a pálya síkja 11,5 fokos szöget zár be az ekliptika síkjával. A kis égitest 12,3 év alatt kerüli meg a Napot.

Tipikus Jupiter trójai pálya, olyannyira, hogy egy hete úgy jelentették be a P/2019 LD2-t, hogy az első csóvás égi vándor a Jupiter trójai kisbolygói között. A friss pozícióadatokhoz hozzájutó pályaszámító szakértők azonban hamar kiderítették, hogy az égitest csak ideiglenesen tartózkodik a Jupiter trójai kisbolygóira emlékeztető pályán. Elsőként két amatőrcsillagász, Sam Deen és Tony Dunn hívta fel a figyelmet a turpisságra, már napokkal a hivatalos bejelentés előtt, de a japán Nakano Sziuicsi is jelezte, hogy az égitest 2017. február 17-én a jelentősnek számító 14 millió km-re közelítette meg a Jupitert. A bolygóóriás ekkor módosította a kis égitest mozgását, de nem került a stabil, 60 fok közeli pályára, ehelyett jelenleg mintegy 21 fokkal a Jupiter előtt jár. Az égi mechanikai vizsgálatok alapján egy Kentaur típusú objektumról van szó, amelyek az óriásbolygók között járva róják instabil útjukat.

A pályaváltozást megelőzően az égitest 21 év alatt kerülte meg csillagunkat, napközelpontja pedig a mostaninál 1 CSE-vel távolabb volt. Az is kiderült, hogy 2028. május 13-án újabb pályaváltozás vár rá, amikor 18 millió km-re megközelíti a Jupitert. Ez ismét távolabbra löki, 17,6 év körüli keringési idővel. Azonban ezen is csak két keringést él majd meg, 2063-ban újabb, még jelentősebb pályaváltozáson eshet át, de ennek pontos paraméterei jelenleg még bizonytalanok. Most 3 millió km-es legkisebb Jupiter-távolság látszik valószínűnek. Végül is tehát a P/2019 LD2 (ATLAS) egy kentaur-ekliptikai üstökös átmeneti objektumnak bizonyult.

A kentaurok a Jupiter-Szaturnusz-Uránusz pályái között, sokszor instabil pályán keringő kis égitestek, vagyis idővel elhagyják helyüket, és a Naphoz közelebbi pályákra kerülnek. A legtöbbjük végül a Jupiter “fogságába” esik, mozgásukat a bolygóóriás dominálja, de nem trójai kisbolygók, hanem a Jupiter-család üstökösei (ekliptikai üstökösök) lesznek.

A Jupiter pályája közelében a kis égitestek mozgása igen változatos lehet: kívülről a kentaurok közül, illetve belülről a kisbolygók fő övének irányából is kerülhetnek kis égitestek az óriásbolygó csapdájába hosszabb-rövidebb ideig. Az alábbi ábra a Szaturnusz pályáján belüli pályákat mutatja, köztük a Jupiter környezetét a trójai kisbolygók két csoportjával.

A kis égitestek pályái a Jupiter pályája térségében és a Szaturnusz pályáján belül. A Jupiter trójai kisbolygók “görögök” csoportját zöld szín, a “trójaiakat” piros szín jelöli. A főöv külső részén keringő Hilda típusú aszteroidák pályáit sárga szín jelöli (Tony Dunn, S&T online, 2020.05.28).

A P/2019 LD2 (ATLAS), mint aktív kentaur-üstökös átmeneti objektum nem egyedülálló a kentaurok között. Ilyen például az állandóan kitöréseket produkáló 29P/Schwassmann-Wachmann is, amelynek pályája közel van a Jupiteréhez, de attól kissé távolabb kering a Nap körül.

Felmerül a kérdés, hogy mitől lehet aktív egy kis égitest a a Jupiter pályájáéhoz hasonlóan távol a Naptól, amikor tudjuk, hogy a vízjég kigázosodása (szublimációja) mintegy 2,8 CSE naptávolságban indul be? A 29P, valamint más üstökösök és aktív kentaurok megfigyelése azt mutatja, hogy a nagyon illékony szén-monoxid vagy szén-dioxid adja a gázkibocsátást nagy naptávolságban, ami például a nevezetes C/1995 O1 (Hale-Bopp) üstökös nagy naptávolságban történt felfedezését is lehetővé tette.

A P/2019 LD2 (ATLAS) tanulmányozása azért is fontos, mert a Jupiter közelébe kerülő hasonló égitestek akár ütközhetnek is a bolygóóriással, mint például a D/Shoemaker-Levy 9-üstökös darabjai 1994-ben, így az ilyen égitestek összetételét már előre meg lehet határozni. Továbbá annak megválaszolásához is közelebb juthatunk, hogyan lesznek a kentaurokból Jupiter-család üstökösök, mik az átmenet közbülső lépései. Egyes nagyobb kentaurok esetleg még beljebb, a Mars pályáján belülre is kerülhetnek, ami ütközési veszélyt jelenthet a belső Naprendszerben, így ezért is meg kell ismerni és nyomon kell követni az ilyen égitesteket.

A Jupiter trójai kisbolygóinak közeli tanulmányozására a NASA a Lucy elnevezésű űrszondát indítja el, így a P/2019 LD2 (ATLAS) felfedezése új szempontokat jelent a Naprendszer ezen vidékei vizsgálatában, nevezetesen az üstökös aktivitást mutató esetleges trójai kisbolygók megismerésében.

Egyébként amerikai kutatók a NASA Spitzer infravörös űrtávcsövével még tavaly tervezték, hogy megfigyelik a P/2019 LD2 (ATLAS) üstököst, de sajnos 2020. januárjában a Spitzer űrteleszkópot “nyugdíjazták”, hivatalosan befejezték a működtetését, így ezekre az izgalmas megfigyelésekre nem kerülhetett sor.

A hír megjelenését a GINOP-2.3.2-15-2016-00003 “Kozmikus hatások és kockázatok” projekt támogatta.

Források:

Hozzászólás

hozzászólás