Überreste des Kometen C/2019 Y4 (ATLAS), der im Mai 2020 an der Sonne vorbeifliegt. (NASA/NRL/STEREO/Karl Battams) Ein Komet, der letztes Jahr auseinanderbrach, bevor er am Nachthimmel der Erde erscheinen sollte, hat uns nun dennoch ein seltenes und wunderbares Geschenk gemacht.
Als sein körperloser Schwanz seine Reise durch das Sonnensystem fortsetzte, gelang es einem Raumschiff, das die Sonne umkreiste, ganz zufällig, durch seinen Schwanz zu fliegen. Der Solar Orbiter der Europäischen Weltraumorganisation hat uns jetzt einen einzigartigen Einblick in den Schweif eines zerfallenen Kometen ermöglicht.
Der Ergebnisse wurden auf dem National Astronomy Meeting 2021 der Royal Astronomical Society vorgestellt.
Der Komet C/2019 Y4 (ATLAS) wurde im Dezember 2019 entdeckt und Kometenbeobachter waren sofort begeistert. Es wurde erwartet, dass seine Bahn um die Sonne nahe genug an die Erde heranführt, um mit bloßem Auge sichtbar zu sein. Doch bevor er diesen Punkt erreichen konnte – und lange vor seinem erwarteten Perihel – zerfiel der Komet.
(NASA/ESA/STScI/D. Jewitt, UCLA/CC BY 4.0)
Oben: Bild des Hubble-Weltraumteleskops des Kometen C/2019 Y4 (ATLAS) vom 20. April 2020, das den bisher schärfsten Blick auf das Aufbrechen des festen Kerns des Kometen bietet.
Im April letzten Jahres Bilder vom Hubble-Weltraumteleskop zeigte die Fragmente des Kometen , zersplitterte, als sein Eis in der zunehmenden Wärme, die sich der Sonne näherte, sublimierte. Dies ist eigentlich kein ungewöhnliches Ereignis, aber es hat unsere Hoffnungen, Kometen beobachten zu können, eher zunichte gemacht.
Es gab auch andere Hoffnungen, die auf C/2019 Y4 (ATLAS) gesetzt wurden. Kurz nach dem Start bemerkte das Solar Orbiter-Team, dass seine Flugbahn ihn durch den Schweif des Kometen führen würde. Das Raumschiff war nicht für diese Art von Begegnung konzipiert und seine Instrumente sollten zu diesem Zeitpunkt auch nicht eingeschaltet sein, aber die Wissenschaftler überlegten, warum sie nicht versuchen sollten, herauszufinden, was sie konnten.
Als der Komet zerfiel, ging das Team davon aus, dass sie ihre Pläne genauso gut umsetzen könnten, da sie bereits vorbereitet waren, auch wenn es möglicherweise nichts zu entdecken gab. Als Solar Orbiter jedoch sein geplantes Rendezvous mit dem Kometenschweif machte, entdeckte er tatsächlich etwas.
Jetzt haben Wissenschaftler die Begegnung rekonstruiert, um genau zu erfahren, was die Sonde entdeckt hat.
„Wir haben eine Magnetfeldstruktur identifiziert, die Anfang des 4. Juni 2020 beobachtet wurde und mit einer vollständigen Magnetfeldumkehr, einer lokalen Verlangsamung des Flusses und einer großen Plasmadichte sowie verstärkten Staub- und energiereichen Ionenereignissen verbunden ist.“ Schreiben Sie ein Team unter der Leitung des Physikers Lorenzo Matteini vom University College London.
„Wir interpretieren diese Struktur als ein Magnetfeld, das sich um ein Objekt mit niedrigem Feld und hoher Dichte drapiert, wie es für einen Kometen-Magnetschweif zu erwarten ist.“ Innerhalb und um diese großräumige Struktur herum werden mehrere Fluktuationen im Ionenmaßstab festgestellt, die mit kleinen Wellen und Strukturen übereinstimmen, die durch Instabilitäten bei der Aufnahme von Kometen-Ionen erzeugt werden.“
Mit anderen Worten: Die Instrumente von Solar Orbiter erfassten das Magnetfeld des Kometenschweifs, eingebettet in das umgebende interplanetare Magnetfeld. Dadurch konnten sie mehr über den Ionenschweif von C/2019 Y4 (ATLAS) erfahren.
Kometen haben nämlich zwei Schweife. Da ist der Staubschweif; Dieses besteht aus Staub, der vom Kometen ausgestoßen wird, wenn eisiges Material sublimiert und eine staubige Atmosphäre namens Koma um den Kometenkern herum erzeugt. Der Strahlungsdruck der Sonne und des Sonnenwinds treibt Staub weg und bildet einen Schweif.
Der Ionenschweif Moleküle hingegen entstehen, wenn ultraviolettes Sonnenlicht der Sonne Moleküle in der Koma ionisiert. Das entstehende Plasma erzeugt eine Magnetosphäre; es wird auch vom Sonnenwind weggeschoben, und das ist der Ionenschweif.
Die Ergebnisse des Teams zeigten, dass das Magnetfeld des Ionenschweifs noch einige Zeit nach dem Zerfall des Kometen bestehen bleibt. Das im Sonnenwind eingebettete Magnetfeld krümmt sich dann und legt sich um das Magnetfeld des Ionenschweifs.
Die Messungen der Sonde, so sagten sie, stimmen mit einer Begegnung mit einer im Sonnenwind eingebetteten Magnet- und Plasmastruktur eines Kometen überein, die entweder mit einem Fragment des zerbrochenen Kometen oder einem Teil des Schweifs zusammenhängt, der zuvor abgekoppelt war.
„Dies ist ein ziemlich einzigartiges Ereignis und eine aufregende Gelegenheit für uns, den Aufbau und die Struktur von Kometenschweifen in noch nie dagewesener Detailtiefe zu untersuchen.“ Du hast eine Matinee .
„Da die Parker Solar Probe und der Solar Orbiter die Sonne nun näher als je zuvor umkreisen, werden diese Ereignisse hoffentlich in Zukunft viel häufiger auftreten!“
Die Ergebnisse wurden auf der vorgestellt Nationales Astronomietreffen 2021 .