Kometa najpierw zwolniła, a później zaczęła obracać się w drugą stronę

| Astronomia/fizyka
Postaw mi kawę na buycoffee.to
NASA, ESA, CSA, Ralf Crawford (STScI)

Niewielka kometa 41P/Tuttle–Giacobini–Kresák stała się obiektem ważnych badań, które rzucają nowe światło na dynamikę małych ciał Układu Słonecznego. Dane z Teleskopu Hubble’a wskazują, że kometa nie tylko znacząco zmieniła tempo rotacji, lecz najprawdopodobniej całkowicie odwróciła kierunek obrotu. To pierwszy taki przypadek, który udało się zaobserwować.

Komety mają niewielkie rozmiary i słabą grawitację, przez co łatwo poddają się działaniu procesów fizycznych zachodzących na ich powierzchni. Kluczową rolę odgrywa sublimacja lodu, przejście materii bezpośrednio ze stanu stałego w gazowy pod wpływem promieniowania słonecznego. Powstające w ten sposób strumienie gazu i pyłu działają jak silniki odrzutowe, wpływając na rotację jądra komety.

W przypadku 41P efekt ten był wyjątkowo silny. Obserwacje z 2017 roku pokazały gwałtowne spowolnienie rotacji, czas obrotu wydłużył się z kilkunastu do ponad 50 godzin. Tak duża zmiana w krótkim czasie sugerowała, że momenty sił wywołane odgazowaniem dominują nad bezwładnością obiektu. Analizy potwierdziły, że niewielki rozmiar jądra – rzędu około jednego kilometra – czyni kometę szczególnie podatną na takie zaburzenia.

Dalsze badania przyniosły jeszcze bardziej niezwykłe odkrycie. Okazało się, że po fazie spowolnienia kometa zaczęła ponownie przyspieszać, osiągając czas rotacji około 14 godzin. Najbardziej spójna interpretacja zakłada, że doszło do niemal całkowitego wyhamowania obrotu, a następnie jego ponownego uruchomienia, ale w przeciwnym kierunku.

Badania wskazują również na istotne zmiany aktywności komety. W porównaniu z wcześniejszymi przelotami w pobliżu Słońca produkcja gazu była nawet o rząd wielkości niższa. Może to świadczyć o postępującej ewolucji powierzchni jądra, wyczerpywaniu się lotnych składników lub ich izolowaniu przez warstwę pyłu. Tego typu procesy mają kluczowe znaczenie dla długoterminowego istnienia komet.

Analizy sugerują, że dalsze przyspieszanie rotacji może doprowadzić do przekroczenia wytrzymałości mechanicznej jądra. Wówczas siły odśrodkowe mogą rozerwać kometę. Przed kilkoma dniami informowaliśmy o pierwszym zaobserwowaniu takiego zjawiska w czasie rzeczywistym.

Odkrycie odwrócenia rotacji ma znaczenie wykraczające poza pojedynczy przypadek. Pokazuje, że komety mogą przechodzić gwałtowne i nieliniowe zmiany dynamiki w bardzo krótkim czasie. W przeciwieństwie do wielu procesów astronomicznych, które trwają miliony lat, tutaj ewolucja jest możliwa do uchwycenia w ciągu jednego lub kilku powrotów komety w pobliże Słońca.

Wyniki badań 41P sugerują, że rotacja komet jest procesem znacznie bardziej niestabilnym, niż wcześniej zakładano. Strumienie sublimacyjnych gazów nie tylko modelują ich powierzchnię, lecz mogą fundamentalnie zmieniać ich ruch, a nawet decydować o ich ostatecznym losie.

Źródło: Reversal of Spin: Comet 41P/Tuttle–Giacobini–Kresak

kometa rotacja 41P/Tuttle–Giacobini–Kresák