Več milijard kilometrov od Zemlje astronomi spremljajo nenavadno preobrazbo. Ledeno telo 450P/LONEOS razvija komo, značilno za aktivne komete, vesoljski teleskop James Webb pa je v njej zaznal ogljikov dioksid. Raziskovalci menijo, da imajo pred seboj redek primer centavra, pri katerem bi lahko spremljali zgodnjo fazo razvoja proti aktivnemu kometu.

James Webb pomaga astronomom raziskovati nenavadno aktivnost oddaljenega ledenega objekta 450P/LONEOS. (foto: Dnevne Novice / AI ilustracija)

Saturn mu je spremenil pot okoli Sonca

450P/LONEOS ni novoodkrit objekt. Odkrili so ga leta 2004, astronomi pa ga uvrščajo med centavre – ledena mala telesa, ki se gibljejo v območju velikih zunanjih planetov. Njihove orbite zaradi gravitacijskih vplivov planetov niso nujno stabilne in prav to je pri 450P/LONEOS pomemben del zgodbe.

Raziskovalci z University of Central Florida so rekonstruirali njegovo orbitalno zgodovino in ugotovili, da se je leta 1992 zelo približal Saturnu. Od planeta ga je ločilo približno 4,6 milijona kilometrov, srečanje pa je občutno spremenilo njegovo orbito in ga poslalo na pot, po kateri se Soncu približuje bolj kot prej.

To pomeni tudi več segrevanja. Objekt, ki je zelo dolgo preživel v hladnejših delih Osončja, je tako vstopil v drugačne razmere – in astronomi zdaj opazujejo posledice.

Okoli njega se je pojavila koma

Med opazovanji z observatorijem Gemini North so raziskovalci spremljali 450P/LONEOS, ko se je njegova oddaljenost od Sonca zmanjšala s približno 7,83 na 7,24 astronomske enote. Takrat se je okoli jedra razvila koma, oblak materiala, značilen za aktivne komete. Ocenjena hitrost nastajanja prahu je bila približno od štiri do osem kilogramov na sekundo.

Prav koma je eden ključnih znakov, da neko ledeno telo ni več povsem mirujoče. Na Dnevnih Novicah smo nedavno pisali tudi o kometu brez zaznavne kome, pri katerem so astronomi zaradi njegovega mirnega stanja lahko precej neposredneje proučevali samo jedro.

Pri 450P/LONEOS se odvija skoraj nasprotna zgodba. Objekt sprošča plin in prah, njegova aktivnost pa raziskovalcem omogoča spremljanje procesov, ki bi lahko pomagali pojasniti, kako se nekateri centavri sčasoma razvijejo v aktivne komete.

James Webb je v komi zaznal ogljikov dioksid

Najpomembnejši vpogled v sestavo materiala je prinesel vesoljski teleskop James Webb. Z instrumentom NIRSpec so raziskovalci v komi zaznali razporeditev plinastega ogljikovega dioksida (CO₂). Emisijskih značilnosti vodne pare in ogljikovega monoksida pri teh meritvah niso zaznali.

Rezultati, objavljeni v reviji The Planetary Science Journal, so pomembni tudi zaradi velike oddaljenosti objekta od Sonca. Rezultati raziskave so skladni s scenarijem, v katerem ima pri aktivnosti 450P/LONEOS pomembno vlogo izhajanje CO₂.

Webb je v prašnih delcih kome zaznal tudi absorpcijske značilnosti vodnega ledu. Šibkejši signal pri približno 3,1 mikrometra je skladen z možnostjo prisotnosti kristaliničnega vodnega ledu v večjih zrnih, kar raziskovalcem ponuja dodaten namig o toplotni zgodovini materiala.

Kaj se dogaja pod površjem?

Ena najzanimivejših razlag sega pod površje 450P/LONEOS. Raziskovalci so izdelali toplotni model, ki upošteva njegovo orbitalno zgodovino več stoletij nazaj. Rezultati so skladni z možnostjo, da segrevanje amorfnega vodnega ledu sproži njegovo kristalizacijo in pri tem omogoči sproščanje ujetega CO₂.

Takšen proces bi lahko pojasnil, kako lahko oddaljeno ledeno telo postane aktivno, čeprav je še vedno daleč od območja, kjer pri običajnih kometih pomembno sublimira vodni led.

Saturnovo srečanje leta 1992 je zato posebej zanimivo. Planet objekta ni neposredno »spremenil v komet«, je pa močno preoblikoval njegovo orbito. Nova pot ga je izpostavila drugačnim toplotnim razmeram, ki so lahko prispevale k aktivnosti, ki jo astronomi spremljajo danes. Prav ta razlika je pomembna: gravitacijski dogodek poznamo, fizikalni razvoj objekta pa raziskovalci še vedno razvozlavajo.

Je 450P/LONEOS že postal pravi komet?

Odgovor ni preprost. 450P/LONEOS je že aktivni centaver in ima tudi periodično kometno oznako 450P, vendar raziskovalce posebej zanima njegov morebitni evolucijski prehod proti kometu Jupitrove družine.

O tem nenavadnem razvoju je 4. septembra poročal tudi Space.com, ki izpostavlja prav redek položaj 450P/LONEOS med aktivnim centavrom in morebitnim prihodnjim kometom Jupitrove družine.

Njegova orbitalna doba je približno 22 let. Raziskovalci pričakujejo tudi novo pomembno orbitalno srečanje z Jupitrom, ki bi lahko njegovo pot ponovno spremenilo in vplivalo na nadaljnjo aktivnost. Znanstvena raziskava prav to izpostavlja kot eno od možnosti za prihodnji razvoj objekta.

Zato izraz »spreminja v komet« v naslovu ne pomeni, da astronomi opazujejo trenutek, ko neko povsem drugo nebesno telo čez noč postane komet. Gre za precej počasnejši evolucijski proces, pri katerem se ledeno telo zaradi sprememb orbite in segrevanja začne obnašati vse bolj kometno.

Redka priložnost za astronome

Centavri so za raziskovalce posebej dragoceni, ker predstavljajo povezavo med bolj oddaljenimi ledenimi telesi Osončja in nekaterimi kometi, ki se pozneje znajdejo bližje Soncu. Toda podrobno spremljanje njihove sestave je zaradi njihove oddaljenosti in šibkosti zahtevno.

Prav James Webb je to precej spremenil. Njegova občutljivost omogoča spektroskopsko proučevanje plinov in ledu tudi pri tako oddaljenih telesih, medtem ko večletna opazovanja Gemini North pokažejo, kako se njihova aktivnost spreminja skozi čas. Kombinacija obeh observatorijev je raziskovalcem pri 450P/LONEOS omogočila povezati orbitalno zgodovino, nastanek kome in njeno kemično sestavo.

450P/LONEOS zato ni zanimiv samo kot še eno ledeno telo na robu planetarnega dela Osončja. Astronomi imajo pred seboj objekt v nenavadni vmesni fazi, njegova prihodnja srečanja z velikimi planeti pa lahko zgodbo še nadaljujejo.

James Webb tako ne opazuje le oddaljenega ledenega sveta, temveč morda eno od redkih vmesnih faz na poti, po kateri se centaver razvija v vse bolj aktiven komet.