Astronomi su u javno dostupnoj arhivi teleskopa Subaru pronašli komet 28P/Neujmin na udaljenosti većoj od 10 astronomskih jedinica od Sunca. Tolika udaljenost omogućila je da se njegova jezgra vidi bez uobičajenog oblaka plina i prašine, odnosno kome koja inače skriva čvrsti dio kometa.
Rezultati su objavljeni 25. kolovoza u časopisu Publications of the Astronomical Society of Japan. Promatranje je istraživačima omogućilo da izravno prouče kako površina kometne jezgre reflektira Sunčevu svjetlost i da je usporede s površinama asteroida.
Komet skriven u snimkama nastalim za drugi cilj
Istraživački tim pretraživao je javno dostupne podatke kamere Hyper Suprime-Cam (HSC) na teleskopu Subaru. Te snimke nastale su u sklopu velikog pregleda neba, a nisu bile napravljene posebno za proučavanje kometa. U širokom vidnom polju ipak su se nalazila i tijela Sunčeva sustava koja nisu bila glavni cilj opažanja.
HSC pokriva područje neba približno široko kao devet punih Mjeseca, dok primarno zrcalo Subarua ima promjer 8,2 metra. Ta kombinacija velikog teleskopa i širokog vidnog polja omogućila je da se u arhivi pronađe vrlo slab, udaljen objekt.
Istraživači su u podacima iz 2016. identificirali 28P/Neujmin. Komet je tada bio blizu svoje najudaljenije točke od Sunca i gotovo u opoziciji, položaju u kojem se Sunce nalazi gotovo iza promatrača, a tijelo je izravno osvijetljeno. Takva geometrija dodatno je povećala njegov sjaj.
Zašto kometi obično imaju komu
Kometi se sastoje uglavnom od leda i prašine. Kada se približe Suncu, zagrijavanje pokreće sublimaciju, pri čemu led prelazi izravno u plin. Oslobođeni plin povlači i čestice prašine, pa oko jezgre nastaje difuzni oblak koji nazivamo koma. Rep kometa nastaje tek pod utjecajem Sunčeva vjetra i zračenja, pa koma i rep nisu ista pojava.
Na velikoj udaljenosti od Sunca takva aktivnost može gotovo potpuno prestati. U radu se navodi da je na udaljenosti većoj od 10 astronomskih jedinica od Sunca zanemariva čak i sublimacija ugljikova dioksida, koja može pokretati aktivnost kometa. Na snimkama nije pronađen znak razlučive kome, pa je istraživački tim mogao mjeriti svjetlost same jezgre.
To je rijetka prilika za zemaljska opažanja. Jezgre kometa obično su premale i preslabe da bi ih teleskopi jasno razlučili, a kada se komet približi Suncu, koma zakrije upravo ono što bi astronomi željeli proučiti. Promatranja međuzvjezdanog objekta 3I/ATLAS pokazuju suprotan slučaj: aktivni kometni materijal tada stvara oblak koji omogućuje proučavanje sastava, ali otežava izravan pogled na jezgru.
Površina nalikuje asteroidima, ali se ponaša drukčije
Boja jezgre 28P/Neujmin slična je boji tamnih, crvenkastih asteroida. Mjerenja u trima filtrima pokazala su vrijednosti boja usporedive s asteroidima tipa D, koji imaju vrlo malu reflektivnost i crvenkast spektar. Istraživači su iz tih podataka izračunali i spektralni nagib od približno 8,8 posto na 100 nanometara, uz relativno široku nesigurnost mjerenja.
Međutim, ponašanje površine pri gotovo izravnom osvjetljenju bilo je drukčije. Kada se tijelo promatra gotovo u smjeru iz kojeg dolazi Sunčeva svjetlost, sjene među česticama na površini postaju manje vidljive, a dio svjetlosti vraća se prema promatraču. Zbog toga tijelo može naglo posvijetliti. Taj se fenomen naziva opozicijski učinak.
Kod 28P zabilježeno je snažno povećanje sjaja pri faznom kutu od samo 0,33 stupnja. Takav je porast izraženiji nego kod tamnih asteroida slične boje, a više nalikuje ponašanju svjetlijih asteroidnih tipova. To upućuje na to da se sitne čestice na površini jezgre, njihova veličina i način na koji su složene, razlikuju od onoga što se vidi na asteroidima.
Istraživači smatraju da bi ponovljena približavanja Suncu mogla postupno mijenjati površinu kometa. Led koji sublimira ostavlja za sobom sloj prašine i materijala, pa se mikroskopska struktura kometne jezgre s vremenom može oblikovati drukčije od površine asteroida. To je tumačenje rezultata, a ne izravno opažena promjena kroz vrijeme.
Komet bez kome i dalje je komet
Činjenica da 28P na ovoj snimci nema vidljivu komu ne znači da je izgubio svoju kometnu prirodu. Njegova orbita, sastav i povijest pripadaju skupini kratkoperiodičnih kometa koja obilazi Sunce. U trenutku opažanja bio je dovoljno daleko i dovoljno hladan da se aktivnost nije vidjela.
Upravo zato arhivske snimke mogu biti važne. One ne bilježe samo ono što su astronomi prvotno tražili, nego ponekad sadrže i rijetke prikaze tijela u posebnim fazama njihova gibanja. Sustavno pretraživanje takvih podataka moglo bi otkriti još kometa čije se jezgre mogu proučavati bez smetnji koje stvara koma.
Nova opažanja trebala bi pokazati koliko su takvi objekti česti i može li se opozicijski učinak pouzdano povezati s načinom na koji se površine kometa mijenjaju. Time bi se bolje razumjelo kako su se ledena tijela oblikovala u vanjskom Sunčevu sustavu i što se s njima događalo tijekom milijardi godina.
