منبع الکل و حرارت بیش از حد غیرمعمول مرموز در دنباله‌دار شناسایی شده است!!

دنباله‌دار 46p / wirtanen نزدیکترین رویکرد خود را به زمین در 16 دسامبر 2018 انجام داد. به دلیل زمان تعطیلات و درخشش سبز، بازدید کننده یخی به دنباله‌دار کریسمس ملقب شد. 46p / wirtanen فقط 7.1 میلیون مایل از زمین فاصله داشت، یا 30 برابر فاصله تا ماه، که نزدیکترین دنباله‌دار در طول قرنها به سیاره ما بوده است. اعتبار: ناسا

دنباله دار 46P / Wirtanen در حالی که دو سال و نیم پیش پرواز تاریخی خود را در زمین انجام می‌داد، مقدار غیرمعمولی الکل آزاد می‌کرد. این یکی از یافته‌های آخرین تیم تحقیقاتی دنباله‌دار است که پس از مشاهده 46P / Wirtanen با رصدخانه W. M. Keck در Maunakea در هاوایی انجام شد.

نیل دلو روسو، دانشمند علوم آزمایشگاهی در آزمایشگاه فیزیک کاربردی دانشگاه جان هاپکینز و یکی از نویسندگان این تحقیق گفت: “46P / Wirtanen یکی از بالاترین نسبت الکل به آلدئید را دارد که نسبت به هر دنباله‌دار دیگری اندازه‌گیری شده است.” “این تحقیق به ما اطلاعاتی درباره چگونگی توزیع مولکول‌های کربن، اکسیژن و هیدروژن در منظومه شمسی اولیه که ویرتانن تشکیل شده است، را ارائه می‌دهد.”

داده‌های رصدخانه کک نیز یک ویژگی عجیب را نشان داد. به طور معمول، در حالی که دنباله‌دارها به خورشید نزدیک می‌شوند ، ذرات منجمد هسته آنها گرم می‌شوند، سپس می‌جوشند، یا میعان می‌شوند و مستقیماً از یخ جامد به گاز تبدیل می‌شوند و از مرحله مایع عبور می‌کنند. این فرآیند که رهش‌ گاز نامیده می‌شود، همان چیزی است که کما را تولید می‌کند – یک پوشش غول پیکر گاز و گرد و غبار که در اطراف هسته دنباله‌دار می‌درخشد. هرچه دنباله دار به خورشید نزدیکتر می‌شود، تابش خورشید مقداری از کما را از دنباله‌دار دور می‌کند و باعث ایجاد دم می‌شود.

با این حال، با دنباله‌دار 46P / Wirtanen، تیم به کشف عجیبی رسید: فرایند دیگری که فراتر از تابش خورشید است، به طرز مرموزی باعث گرم شدن دنباله‌دار می‌شود.

اریکا گیب، استاد و رئیس گروه فیزیک و نجوم گفت: “جالب است، ما دریافتیم که درجه حرارت اندازه گیری شده برای گاز آب در کما با فاصله از هسته به طور قابل توجهی کاهش نمی‌یابد که به معنای مکانیسم گرمایش است.” دانشگاه میسوری – سنت. لویی

گیب می‌گوید دو توضیح ممکن وجود دارد. یکی واکنش شیمیایی است که در آن نور خورشید ممکن است باعث یونیزه شدن برخی از اتم‌ها یا مولکول‌ها در کمای متراکم نزدیک به هسته شود و الکترون‌های با سرعت بالا آزاد کند. وقتی این الکترونهای فوق شارژ شده با یک مولکول دیگر برخورد می‌کنند، می‌توانند مقداری از انرژی جنبشی خود را منتقل کرده و گاز آب موجود در کما را گرم کنند.

گیب گفت: “احتمال دیگر این است كه ممكن است تكه‌های یخ‌جامدی با سرعت 46P / Wirtanen حرکت كنند.” “ما این امر را در بعضی از دنباله‌دارهایی که سفینه‌های فضایی از آنها بازدید کرده‌اند، به ویژه هارتلی 2 در حین ماموریت EPOXI ناسا، مشاهده کرده‌ایم. این تکه‌های یخ از هسته دور می‌شوند و انرژی بیشتری را در کما آزاد می‌کنند.”

این سناریو با مشاهدات سایر دنباله‌دارهای بیش فعال مانند 46P / Wirtanen سازگار خواهد بود – دسته‌ای از دنباله‌دارها که در صورت نزدیک شدن به خورشید به طور مستقیم از هسته‌های یخ زده خود، تمام گازهای خود را بیشتر از حد انتظار آزاد می‌کنند. آب به صورت گاز پخش می‌شود اما در صورت رسیدن به سطح سیاره می‌تواند بعداً به مایع تبدیل شود. به همین دلیل است که دانشمندان گمان می‌کنند دنباله‌دارها و همچنین سیارکها آب تشکیل دهنده اقیانوسهای زمین را به آن تحویل داده‌اند.

داده‌های رصدخانه کک نشان داد که دنباله‌دار ویرتانن پس از تصعید نسبت به سایر مولکول‌ها – یعنی اتان، سیانید هیدروژن و استیلن – مولکولهای آب نسبتاً بیشتری را پس از تصعید در کما به نمایش گذاشته است. این نشان می‌دهد که آب اضافی از دانه‌های یخی در کمای داخلی ایجاد می‌شود  که نتیجه قابل توجهی است که از یک تلسکوپ زمینی حاصل می‌شود. چنین مشاهداتی با بازدید فضاپیماها از دنباله‌‌دارهای دیگر انجام شده است اما به دلیل تداخل آب در جو زمین، مطالعه آنها از زمین دشوار است. برای حل این مسئله، مطالعات زمینی از روشی برای هدف قرار دادن انتقال آب استفاده کرده اند که توسط جو مسدود نشده است. این امر امکان دستیابی به مشاهدات دقیق مادون قرمز از رصدخانه کک را فراهم می‌کند که نشان می‌دهد چگونه فراوان‌ترین عنصر فرار در کمای یک دنباله‌دار توزیع می‌شود.

ناسا در دسامبر 2018 با استفاده از طیف‌سنج نزدیک مادون قرمز رصدخانه کک NIRSPEC زمانی را با تلسکوپ برای محققان برای مشاهده 46P / Wirtanen اعطا کرد که دقیقاً به موقع برای تعقیب دنباله‌دار به عنوان نزدیکترین شی به زمین مورد استفاده قرار گرفت.

بونچو بونف، دانشیار پژوهش فیزیک در دانشگاه آمریکایی گفت: “تحقیقات ما بدون تلاش کل تیمی که به روزرسانی NIRSPEC را به پایان رسانده‌اند، امکان‌پذیر نخواهد بود.” “من بسیار از تلاش عظیم و موفقیت آمیز آنها برای انجام به روزرسانی عمده NIRSPEC تحت فشار شدید زمان سپاسگزارم.”

داده‌های NIRSPEC نشان می‌دهد ترکیب شیمیایی دنباله‌دار ویرتانن از موارد زیر تشکیل شده است:

استیلن، آمونیاک،اتان،فرمالدئید،سیانید هیدروژن،متانول، اب

موهی ساکی، دستیار تحقیق فارغ‌التحصیل در دانشگاه میسوری-سنت  گفت: “فقط در طی 10 تا 20 دقیقه مشاهده با NIRSPEC، اندازه گیری فراوانی و توزیع فضایی عناصر شیمیایی دنباله‌دار را بدست آوردیم.” گروه فیزیک و نجوم لویی. “تشخیص گونه‌های جزئی مانند آمونیاک و استیلن حتی برای دنباله‌دارهایی با روشنایی 46P / Wirtanen می‌تواند ساعتها با ابزارهای دیگر طول بکشد. ما نمی‌توانیم سطح حساسیت NIRSPEC را برای گونه‌های جزئی با سایر ابزارهای مادون قرمز در مدت زمان کوتاه تکرار کنیم”.

نتایج کامل این مطالعه در The Planetary Science Journal منتشر شده است.

ترجمه: سارا سیدحاتمی

منبع:

Abnormally high alcohol and mystery heat source detected on comet wirtanen

by W. M. Keck Observatory

https://phys.org/news/2021-06-abnormally-high-alcohol-mystery-source.html