Astronomen hebben voor het eerst waargenomen hoe een komeet zijn draairichting volledig omkeerde. Komeet 41P/Tuttle-Giacobini-Kresák vertraagde in 2017 abrupt zijn rotatie, stopte vrijwel volledig en begon vervolgens in tegengestelde richting te draaien. Deze ongekende gebeurtenis werpt nieuw licht op de krachten die kometen kunnen vernietigen.
Dramatische vertraging bij passage langs de zon
Toen de komeet in het voorjaar van 2017 dicht bij de zon passeerde, registreerden wetenschappers een opmerkelijke verandering. scientificamerican.com vertraagde de rotatiesnelheid van 41P tussen maart en mei van dat jaar van één omwenteling per 20 uur naar één per 46 uur. Deze vertraging was extreem: meer dan tien keer zo groot als het vorige record, dat werd gehouden door komeet 103P/Hartley 2.
David Jewitt van de University of California in Los Angeles leidde het onderzoeksteam dat archiefbeelden van de Hubble Space Telescope analyseerde. earth.com: na de extreme vertraging draaide de komeet plotseling weer sneller, maar nu in de tegenovergestelde richting.
Gasjets als kleine raketmotoren
De verklaring voor dit bizarre gedrag ligt in de activiteit aan het oppervlak van de komeet. Wanneer een komeet de zon nadert, zorgt de warmte ervoor dat bevroren ijs direct overgaat in gas, zonder eerst vloeibaar te worden. Dit proces, bekend als sublimatie, creëert jets van gas die door openingen in het oppervlak ontsnappen.
"Jets van gas die van het oppervlak stromen kunnen functioneren als kleine stuwraketten," space.com. "Als die jets ongelijk verdeeld zijn, kunnen ze dramatisch veranderen hoe een komeet, vooral een kleine, roteert."
Deze gasjets werken als een onbalans die een draaikracht uitoefent op de kern van de komeet. gizmodo.com creëren de jets een koppel wanneer ze niet symmetrisch verdeeld zijn over het oppervlak. Bij een kleine komeet zoals 41P, met een geschatte straal van slechts een halve kilometer, is de massa te gering om deze krachten effectief te weerstaan.
"Het is alsof je een draaimolen duwt," illustreerde Jewitt. "Als die in één richting draait en je duwt ertegen in, kun je hem vertragen en omkeren."
Structureel falen dreigt
De gevolgen van deze extreme rotatieverandering kunnen verstrekkend zijn. sciencenews.org dat herhaalde spinveranderingen de kern van de komeet onder spanning kunnen zetten. Dit kan nieuwe scheuren openen die op hun beurt meer gasjets voeden, waardoor een versnellend proces ontstaat.
Komeet 41P behoort tot de Jupiter-familie van kometen, objecten die waarschijnlijk afkomstig zijn uit de Kuipergordel aan de rand van ons zonnestelsel. earth.com werd de baan van 41P naar binnen getrokken, waardoor de komeet nu elke 5,4 jaar terugkeert naar de buurt van de zon.
De kleine massa van de komeet maakt hem bijzonder kwetsbaar voor de krachten die door uitstromend gas worden uitgeoefend. Jewitt schatte de effectieve straal op basis van de lichtkracht die Hubble registreerde. Een tweede berekening, gebaseerd op subtiele veranderingen in de baan van de komeet door gasdruk, leverde een vergelijkbare waarde op.
Ongekend fenomeen
Hoewel astronomen al langer wisten dat kometen hun rotatiesnelheid kunnen veranderen door uitstromend gas, was een volledige richtingsomkering nog nooit eerder gedocumenteerd. vice.com tonen aan hoe snel en dramatisch deze veranderingen kunnen zijn bij kleine hemellichamen.
De komeet stond al bekend als een buitenbeentje. Het duurde bijna een eeuw voordat astronomen het object definitief konden identificeren, en het staat bekend om het produceren van heldere uitbarstingen. De passage langs de aarde op 1 april 2017 bood wetenschappers wereldwijd de kans om het object intensief te bestuderen.
De ontdekking heeft belangrijke implicaties voor ons begrip van hoe kometen evolueren en uiteindelijk uit elkaar kunnen vallen. Als de structurele spanning door herhaalde spinveranderingen blijft toenemen, kan 41P uiteindelijk fragmenteren. De komeet bevindt zich mogelijk in wat onderzoekers een "doodsspiraal" noemen, een proces dat over jaren of decennia tot volledige desintegratie kan leiden.