Należąca do Europejskiej Agencji Kosmicznej sonda Solar Orbiter przeleciała w pobliżu warkocza nieistniejącej już komety Atlas (C/0219 Y4). To przypadkowe spotkanie dało naukowcom wyjątkową okazję do zbadania tych niezwykłych struktur i lepszego zrozumienia interakcji komet z wiatrem słonecznym.
Kometa Atlas (C/2019Y4) została zauważona po raz pierwszy 28 grudnia 2019 roku przez system alarmowy Asteroid Terrestrial-impact Last Alert na Hawajach. Wówczas obiekt znajdował się w odległości 439 milionów kilometrów od Słońca i był dość słabo widoczny, ale rozjaśniał się w szybkim tempie. Naukowcy mieli nadzieje, że jasność komety może wzrosnąć do tego stopnia, iż będzie widoczna z Ziemi w ciągu dnia, zapewniając kosmiczny spektakl. Ale fajerwerków nie było. Kometa rozpadła się przed osiągnięciem swojego peryhelium. Na zdjęciach wykonanych w dniach 20 i 23 kwietnia 2020 roku Kosmiczny Teleskop Hubble'a uchwycił dziesiątki fragmentów komety, podróżujących razem w kierunku wewnętrznego Układu Słonecznego.
Kometa Atlas uległa fragmentacji pozostawiając swój dawny warkocz w przestrzeni kosmicznej w postaci delikatnych obłoków pyłu i naładowanych cząstek. W pobliżu pozostałości po komecie przeleciała sonda Europejskiej Agencji Kosmicznej Solar Orbiter. To przypadkowe spotkanie dało naukowcom wyjątkową okazję zbadania struktury warkocza kometarnego. Wyniki tych analiz zostały zaprezentowane na konferencji „National Astronomy Meeting 2021”.
Sonda Solar Orbiter rozpoczęła swoją misję 10 lutego ubiegłego roku. Jej celem są przede wszystkim słabo widoczne z Ziemi i niezbadane dotąd bieguny naszej gwiazdy. Jednak tuż po wyniesieniu statku w przestrzeń kosmiczną, zarządzający misją zauważyli, że ścieżka sondy przetnie warkocz nieistniejącej już komety. Choć instrumenty badawcze nie miały być włączone w momencie zbliżenia się do pozostałości po komecie, to naukowcy doszli do wniosku, że trzeba wykorzystać nadarzającą się okazję.
Uczeni nie liczyli na wiele, bo sonda nie została zaprojektowania do badania tego typu obiektów, ale gdy zbliżyła się do warkocza, zarejestrowała interesujące dane. Korzystając z połączonych pomiarów ze wszystkich instrumentów sondy, naukowcy zrekonstruowali spotkanie z warkoczem komety Atlas.
Dane zebrane podczas bliskiego spotkania z warkoczem kometarnym pozwoliły uczonym dowiedzieć się więcej o gazowych ogonach komet. Instrumenty Solar Orbiter wykryły pole magnetyczne warkocza komety, osadzone w otaczającym międzyplanetarnym polu magnetycznym.
Komety posiadają dwa warkocze. Pyłowy składa się z drobinek materii wyrzucanych przez obiekt podczas sublimacji lodowych „wnętrzności” komety i wytwarza wokół jądra komety pyłową atmosferę zwaną komą. Ciśnienie wiatru słonecznego odpycha pył, tworząc ogon, warkocz, który jest zgodny z trajektorią obiektu. Drugi warkocz, gazowy, również skierowany jest w stronę przeciwną do Słońca, ale jest zgodny z kierunkiem wiatru słonecznego i pokrywa się z liniami pola magnetycznego. Jego charakterystyczna niebieska poświata spowodowaną jest jonizacją gazów pod wpływem wiatru słonecznego. Powstała w ten sposób plazma generuje magnetosferę.
Analizy danych zebranych podczas pomiarów sondy Solar Orbiter pokazały, że pole magnetyczne zjonizowanego warkocza gazowego pozostaje przez pewien czas po rozpadzie komety. Międzyplanetarne pole magnetyczne rozciągane przez wiatr słoneczny owija się wokół komety i otacza centralny obszar warkocza słabszym polem magnetycznym.
- To dość wyjątkowe wydarzenie i ekscytująca okazja dla nas, aby zbadać budowę i strukturę warkoczy komet z niespotykanymi dotąd szczegółami – powiedział fizyk Lorenzo Matteini z University College London. - Mam nadzieję, że dzięki sondom Parker Solar Probe i Solar Orbiter, które krążą wokół Słońca bliżej niż jakakolwiek wcześniejsza sonda, te zdarzenia mogą stać się znacznie częstsze w przyszłości – dodał.
Jest to jeden z nielicznych przypadków, w którym naukowcom udało się dokonać bezpośrednich pomiarów z rozdrobnionej komety. Uczeni oczekują, że dane z tego spotkania przyczynią się do lepszego zrozumienia interakcji komet z wiatrem słonecznym oraz formowania się ich jonowych warkoczy.
Źródło: Royal Astronomical Society, fot. NASA, ESA, D. Jewitt (UCLA), Q. Ye (University of Maryland)
