Een kleine komeet uit de buitenste regionen van ons zonnestelsel heeft voor het eerst in de geschiedenis een volledig omkering van zijn rotatie laten zien. Astronomen ontdekten dit opmerkelijke gedrag bij komeet 41P/Tuttle-Giacobini-Kresák tijdens een analyse van archiefbeelden van de Hubble Space Telescope uit 2017.
Dramatische vertraging gevolgd door omgekeerde spin
Volgens nasa.gov vertraagde de komeet in slechts twee maanden tijd dramatisch. In maart 2017 draaide het object nog met een bepaalde snelheid, maar tegen mei van dat jaar was de rotatie ongeveer drie keer zo langzaam geworden. Deze eerste waarneming kwam van NASA's Neil Gehrels Swift Observatory.
Wat daarna gebeurde was nog opmerkelijker. Vervolgonderzoek met de Hubble Space Telescope onthulde dat de komeet niet alleen vertraagde, maar volledig stopte met draaien om vervolgens weer op te starten – maar dan in de tegenovergestelde richting. scientificamerican.com is dit de eerste keer dat astronomen zo'n complete ommekeer in de rotatie van een komeet hebben waargenomen.
Gasuitstoot als motor voor verandering
De verklaring voor dit bizarre gedrag ligt in het fenomeen van "outgassing" – het uitstoten van gas door de komeet. David Jewitt van de University of California in Los Angeles, die het onderzoeksteam leidde, legt uit dat stralen van gas die van het oppervlak komen kunnen fungeren als kleine stuurraketten. "Als die jets ongelijk verdeeld zijn, kunnen ze dramatisch veranderen hoe een komeet, vooral een kleine, roteert," aldus Jewitt in earth.com.
Wanneer een komeet de zon nadert, warmt het bevroren ijs op het oppervlak op en verandert in gas. Dit gas ontsnapt door openingen in de korst en creëert jets die als kleine motoren werken. Bij komeet 41P waren deze jets niet symmetrisch verdeeld, waardoor ze een ongelijke kracht uitoefenden op het object.
Jewitt vergelijkt het proces met het duwen van een draaimolen: "Als het in één richting draait en je duwt ertegen in, kun je het vertragen en omkeren." In dit geval was de kracht van de gasstralen sterk genoeg om de oorspronkelijke rotatie te stoppen en het object vervolgens in de andere richting te laten draaien.
Een kleine komeet met grote gevolgen
Komeet 41P is relatief klein, met een kern van slechts ongeveer 1,4 kilometer doorsnede. space.com komt het object oorspronkelijk uit de Kuipergordel, een koude regio aan de rand van ons zonnestelsel gevuld met ijzige overblijfselen uit de tijd dat de planeten zich vormden.
Op een gegeven moment trok de zwaartekracht van Jupiter de komeet naar binnen, waardoor het op een elliptische baan rond de zon terechtkwam. Nu keert het object elke 5,4 jaar terug in de buurt van de zon. De kleine omvang van de komeet maakt het extra gevoelig voor de effecten van gasuitstoot, omdat er minder massa is om de invloed van de jets te weerstaan.
Dreigende zelfvernietiging
De extreme rotatieverandering heeft mogelijk ernstige gevolgen voor de toekomst van komeet 41P. De ongelijke krachten die op het object inwerken, kunnen leiden tot structurele instabiliteit. Wetenschappers waarschuwen dat de komeet mogelijk op weg is naar een "death spiral" – een proces waarbij het object uiteindelijk uit elkaar kan vallen.
sciencenews.org zou de voortdurende gasuitstoot en de daaruit voortvloeiende mechanische stress de komeet kunnen doen fragmenteren. Dit zou niet de eerste keer zijn dat een komeet uit elkaar valt door interne spanningen, maar het zou wel de eerste keer zijn dat astronomen het volledige proces vanaf het begin hebben kunnen documenteren.
Unieke kijk op komeetdynamica
De waarnemingen bieden wetenschappers een zeldzame kans om de dynamica van kometen beter te begrijpen. Tot nu toe was het theoretisch mogelijk dat kometen hun rotatie konden omkeren, maar was dit fenomeen nog nooit daadwerkelijk geobserveerd.
De archiefbeelden van Hubble uit 2017 bleken achteraf van onschatbare waarde. Door deze data opnieuw te analyseren en te combineren met waarnemingen van andere telescopen, konden onderzoekers het volledige verhaal van de rotatie-omkering reconstrueren.
Het onderzoek naar komeet 41P laat zien hoe dynamisch en onvoorspelbaar deze ijzige bezoekers uit de buitenste regionen van ons zonnestelsel kunnen zijn. Terwijl de meeste kometen een voorspelbaar pad volgen, blijkt dat sommige objecten dramatische veranderingen kunnen ondergaan die hun uiteindelijke lot bepalen.