Le comete hanno code di gas, polvere … e minerali?

Nello spazio, la posizione di un oggetto ha una grande influenza sulla sua temperatura. Più vicino è l’oggetto stella, Maggiore è la probabile temperatura. il calore Quindi svolge un ruolo importante nel determinare quali sostanze ha questo oggetto nella sua atmosfera, se ha un’atmosfera. Elementi più leggeri come l’idrogeno e l’elio sono molto più facili da assorbire allo stato gassoso e creare un’atmosfera. Quindi è stata una sorpresa quando due diverse squadre hanno trovato elementi molto più pesanti nell’atmosfera delle comete che erano relativamente lontane dal sole. E una di quelle comete proveniva da un altro sistema solare.

molti Le comete sono metallicheQuindi non è stata una grande sorpresa che sulla loro superficie siano stati trovati metalli elementari come ferro e nichel. E quando le comete metalliche si avvicinano al sole, questi elementi a volte possono sublimare nella nuvola di polvere Circonda la cometa. Gli astronomi hanno osservato questo fenomeno per anni, il che ha senso date le temperature coinvolte.

Un video che spiega l’origine delle comete.

Quando un team di astronomi dell’Università di Liegi ha studiato l’atmosfera di una serie di comete che erano relativamente lontane dal sistema solare, hanno trovato alcune strane linee spettrali che non erano in grado di spiegare. Utilizzando l’European Southern Observatory Telescopio molto grande (VLT), stavano osservando comete che erano tre volte più lontane dal Sole rispetto alla Terra, rendendole fredde e stabili rispetto alle comete vicine.

Dopo aver svolto ulteriori ricerche, il team si è reso conto che le linee spettrali che stavano osservando rappresentavano segnali di ferro e nichel molto deboli. E sorprendentemente, questi due elementi avevano all’incirca la stessa concentrazione, con circa 1 grammo di ferro e 1 grammo di nichel per 100 chilogrammi di acqua nell’atmosfera della cometa. Vicino al sole, dove questi elementi più pesanti sono più comuni nell’atmosfera di una cometa, di solito c’è circa 10 volte la quantità di ferro presente nel nichel.

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Un’immagine dal VLT, dove sono stati raccolti i dati sulle comete, durante un’eclissi lunare.
Credito: ESO / Yuri Beletsky

Ciò potrebbe significare che ci sono alcuni nuovi materiali che contengono ferro e nichel e hanno una temperatura di sublimazione molto più bassa. Oppure potrebbero esserci ancora ragioni ingiustificate per l’emergere di questi minerali. Tuttavia, il team ha già fatto alcuni passi avanti, inclusa la rianalisi di altri dati antichi per verificare anche la presenza di deboli linee spettrali. Presto avranno anche un nuovo strumento Un telescopio estremamente grande Si chiama Mid-Infrared ELT Imager and Spectrograph (METIS) che permetterà loro di conoscere l’esatta composizione del materiale che ha portato alla presenza di ferro e nichel nell’atmosfera.

Sfortunatamente, un team che studia un altro oggetto che è stato trovato con metalli pesanti nella sua atmosfera non sarà in grado di utilizzare METIS per monitorarlo. Questo perché l’oggetto, 2 Anna / Borisov, È una cometa interstellare che ha attraversato il nostro sistema solare, si è divisa in due parti ed è volata fuori dai nostri strumenti, alcuni anni fa.

Questa immagine è stata scattata con lo strumento FORS2 sul Very Large Telescope dell’ESO alla fine del 2019, quando la cometa 2I / Borisov è passata vicino al Sole. Mentre la cometa viaggiava a una velocità vertiginosa, circa 175.000 chilometri all’ora, le stelle sullo sfondo apparivano come strisce di luce mentre il telescopio seguiva il percorso della cometa. I colori in queste linee conferiscono all’immagine un tocco di stile e sono il risultato della combinazione di note in diverse gamme di lunghezze d’onda, che si distinguono per i diversi colori in questa immagine composita.
Credito – ESO

Il team ha utilizzato uno strumento che era a portata di mano in quel momento: uno spettrometro X-shooter come il VLT. Anche se non hanno trovato ferro nell’atmosfera di Borisov, hanno trovato nichel atomico. Dato che la cometa si trovava a 300 milioni di chilometri dal Sole quando è stata osservata, ciò è di nuovo sorprendente dato che le stime precedenti si aspettavano che la cometa fosse troppo fredda per contenere nichel nell’atmosfera.

Mentre lo stesso Borisov potrebbe essere fuori dalla vista, ora che sappiamo cosa cercare, è probabile che troveremo altri intrusi interstellari nel prossimo futuro. Con migliori strumenti di osservazione e nuove teorie per affrontare il motivo per cui questi elementi inaspettati compaiono nelle atmosfere delle comete, il futuro sembra luminoso per la scienza planetaria.

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Per saperne di più:
Quale – quale – Inaspettatamente fumi di metalli pesanti si trovano nelle comete in tutto il nostro sistema solare – e oltre
Natura – Atomi di ferro e nichel nelle atmosfere di una cometa, lontano dal sole
Natura – Nichel atomico gassoso nella coma della cometa interstellare 2I / Borisov
Cielo e telescopio – Il sistema solare interstellare condivide una componente straordinaria: il nichel

Immagine principale:
Immaginare gli elementi nelle comete usando VLT.
Credito – ESO

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