Czasami najlepsze badania naukowe wychodzą przez przypadek

Czasami najlepsze badania naukowe wychodzą przez przypadek, przyznaje profesor John Noonan z Wydziału Fizyki Auburn University w Alabamie. Szansa, że jakikolwiek teleskop spojrzy na kometę akurat w momencie, gdy ta się rozpada, jest niewyobrażalnie mała. A jednak taki niezwykły przypadek zdarzył się naukowcom korzystającym z Teleskopu Hubble'a. Co więcej, kometa K1 – jej pełna nazwa to C/2025 K1 (ATLAS) – wcale nie miała być przedmiotem badań.

Obserwowaliśmy tę kometę, bo kometa, na badania której dostaliśmy czas obserwacyjny na Hubble'u, nie była widoczna z powodu ograniczeń technicznych. Musieliśmy więc znaleźć nowy cel badawczy i gdy zaczęliśmy obserwować nową kometę, okazało się, że właśnie się rozpada. To była szansa jedna na milion, cieszy się Noonan.

Naukowcy nie wiedzieli, że obserwują rozpadającą się kometę aż do następnego dnia, gdy przejrzeli zdjęcia wykonane przez słynny teleskop. Gdy otrzymałem wstępne dane, wynikało z nich, że na obrazie są cztery komety, a spodziewaliśmy się jednej. Wiedzieliśmy więc, że dzieje się tam coś naprawdę wyjątkowego, dodaje uczony. Ironią losu zespół Noonana wielokrotnie próbował za pomocą Hubble'a zaobserwować rozpadającą się kometę i nigdy się to nie udało. Teraz, gdy chcieliśmy badać standardową kometę, rozpada się ona na naszych oczach, dodaje główny autor badań profesor Dennis Bodewits z Auburn.

Badania rozpadającej się komety mogą wnieść bezcenną wiedzę do nauki. Komety są bowiem pozostałościami po formowaniu się Układu Słonecznego, zbudowane są z pierwotnego materiału, z którego Układ powstawał. Nie są to struktury dziewicze. Były podgrzewane, były poddawane oddziaływaniu promieniowania słonecznego i kosmicznego. Gdy więc obserwujemy kometę, musimy zawsze zastanowić się, czy jej właściwości, które badamy, to właściwości pierwotnego materiału, czy też wynik jego ewolucji. Gdy zaś kometa się rozpada, zyskujemy dostęp do dziewiczego materiału, który nie został przetworzony, wyjaśnia Bodewits.

Hubble zaobserwował K1 gdy rozpadła się na co najmniej cztery części, każda z własną komą i otoczką gazowo-pyłową. Teleskop kosmiczny wyraźnie pokazywał te cztery różne części, podczas gdy teleskopy naziemne miały olbrzymie problemy, by je od siebie odróżnić.

Zdjęcia rozpadającej się komety wykonano zaledwie miesiąc po osiągnięciu przez nią peryhelium, punktu orbity najbliższego Słońcu. Wypada on wewnątrz orbity Merkurego, w odległości około 50 milionów kilometrów od naszej gwiazdy. Podczas peryhelium komety doświadczają najbardziej intensywnych naprężeń i wówczas niektóre komety długookresowe się rozpadają.

Badacze sądzą, że K1 była nieco większe od przeciętnej komety, średnica jej jądra wynosiła około 8 kilometrów. K1 zaczęła się rozpadać prawdopodobnie 8 dni zanim skierowano na nią Hubble'a. Dzięki temu, że teleskop dostarczył bardzo szczegółowych obrazów, naukowcy byli w stanie zrekonstruować przebieg procesu rozpadania się. Dokonując rekonstrukcji, naukowcy trafili na zagadkę. Dlaczego wystąpiło opóźnienie, pomiędzy rozpadnięciem się komety, a obserwowanym z Ziemi jasnym rozbłyskiem. Gdy kometa się rozpadła i odsłoniła świeży lód, dlaczego od razu nie było to widoczne z Ziemi? Badacze mają kilka hipotez.

Większość blasku komety pochodzi od światła słonecznego odbitego od ziaren pyłu. Gdy kometa pęka, odsłania czysty lód. Być może najpierw na jego powierzchni musi powstać warstwa pyłu, która zostanie zdmuchnięta i rozbłyśnie? A być może ciepło musi przeniknąć pod powierzchnię lodu, musi zgromadzić się tam odpowiednie ciśnienie, które rozrzuci pył?

Nigdy wcześniej Hubble nie obserwował komety kilka dni po tym, jak zaczęła się rozpadać. Zwykle naukowcy trafiają na takie obiekty tygodnie lub miesiące po tym, gdy się rozpadły, wyjaśnia Noonan.

Obecnie pozostałości K1 znajdują się w odległości 400 milionów kilometrów od Ziemi, w kierunki Gwiazdozbioru Ryb. Zmierzają poza Układ Słoneczny i prawdopodobnie nigdy nie powrócą.