W lipcu 2000 teleskopy amatorów i profesjonalistów zgodnie obserwowały kometę, o której wcześniej w najlepszym przypadku mówiono, że jest przeciętną. Kometa LINEAR (C/1999 S4) odkryta przez zespół Lincoln Near Earth Asteroid Research (LINEAR) stała się wkrótce kosmiczną osobliwością. W lipcu 2000 dostrzeżono, że jej jądro się rozpada.

Obserwacje przeprowadzone za pomocą Kosmicznego Teleskopu Hubble’a (Hubble Space Telescope – HST) w lipcu 2000 ujawniły, że kometa uległa silnej erozji. Dostrzeżono wtedy również wyraźny rozpad jej jądra. W ciągu następnego miesiąca kometa rozpadła się całkowicie tracąc swoją jasność, dzięki czemu naukowcy mogli zajrzeć do jej wnętrza.

W cyklu artykułów opublikowanych w wydaniu magazynu Science z 18 maja astronomowie opisują to, czego się dowiedzieli, analizując śmierć komety. Uważają, że oprócz składu chemicznego i prawdopodobnego pochodzenia wiedzą przede wszystkim jak kometa uległa rozpadowi. Pierwotnie zakładali, że rozpad spowodowało intensywne odgazowanie – prawdopodobnie w wyniku parowania tlenku węgla (CO). Analiza spektroskopowa ujawniła jednak, że kometa jest prawie zupełnie pozbawiona CO, a tym samym wpływ ciśnienia parującego gazu na proces podziału jej jądra jest mało prawdopodobny.

Hal Weaver z Johns Hopkins University – współautor trzech artykułów opublikowanych w Science – uważa natomiast, że najbardziej prawdopodobnym czynnikiem powodującym rozpad komety była szybka rotacja jej jądra podczas zbliżania się do Słońca. Jeśli biegun rotacji był skierowany na Słońce, twierdzi Weaver, transport ciepła w jądrze komety mógł być lepszy. Dodaje jednak, że nie jest jasne, czy kometa obracała się dostatecznie szybko, aby móc się rozpaść. Krytyczna prędkość obrotu zależy bowiem od początkowych rozmiarów jej jądra, które wciąż jeszcze nie ustaliły się.

Innym interesującym aspektem jest to, czego na początku nie dostrzeżono. Założenia dotyczące masy komety LINEAR przed pokruszeniem różnią się 100-krotnie od tego, co stwierdzono po jej rozpadzie. W czasie obserwacji za pomocą HST dostrzeżono 16 dużych odłamków. Podczas procesu rozpadu wszystkie mniejsze części jądra komety były niewidoczne z powodu skrywającej je mgiełki uwalnianych gazów. Nie można było również dostrzec całego roju mniejszych cząstek skrywających się w głowie i warkoczu komety. Kometa mogła zatem zawierać znacznie więcej mniejszych odłamków niż się tego spodziewano.

Śledzenie rozpraszania się komety pozwala odtworzyć proces jej powstawania – komentuje Weaver.

Badania spektroskopowe dowiodły, że LINEAR C/1999 S4 różni się od innych jasnych komet relatywnie małą zawartością tlenku węgla (CO) w odniesieniu do zawartej wody.

Ze względu na to, że zamarznięty CO paruje nawet w niskich temperaturach, po wykryciu obfitości tego gazu w głowach komet: Halleya, Hale-Boppa i Hyakutake, astronomowie doszli do wniosku, że te kule śniegowe uformowały się w bardzo zimnych rejonach przestrzeni – gdzieś w okolicach Urana i Neptuna – przed wyrzuceniem ich z Układu Słonecznego w rejon odległego rezerwuaru komet znanego jako obłok Oorta. Trzy wymienione komety charakteryzowały się także wysokimi proporcjami deuteru do wodoru, typowymi dla obłoków międzygwiezdnych. Ponieważ proporcja D/H tych komet była co najmniej dwukrotnie większa od stwierdzonej na Ziemi, kosmiczni chemicy zaczęli myśleć o tym, że komety dostarczyły tylko małą część wody obecnej na naszej planecie.

Niski poziom CO komety LINEAR wskazuje jednak na to, że proces jej formowania zachodził trochę bliżej Słońca, prawdopodobnie w rejonie Jowisza. Michael Mumma z NASA wraz ze swoimi kolegami wyjaśnia w wydaniu magazynu Science z 18 maja 2001, że proporcje D/H takich komet powinny być bardziej zbliżone do stwierdzonych w wodzie morskiej. Oznaczałoby to, że i tak większa część wody została dostarczona na Ziemię przez komety. Teoria o kometarnym pochodzeniu życia na Ziemi, które pojawiło się wraz z przyniesionymi przez nie: wodą i molekułami niezbędnymi do jego powstania, jest gorąco dyskutowana – zauważa Mumma – ale po raz pierwszy odkryliśmy kometę o odpowiednim składzie chemicznym. Zespół naukowców będzie musiał jednak poczekać na następną jasną kometę, aby móc sprawdzić swoją hipotezę, ponieważ dla komety LINEAR nie można było określić proporcji D/H.

Komety nie były oczywiście jedynymi małymi obiektami, które uformowały się w okolicach Jowisza. Były nimi również asteroidy, a najdalsze z nich zawierają do 20% wody. W roku 1997 Harold Levison z Southwest Research Institute i Martin Duncan z Queen’s University oszacowali, że w przybliżeniu 8% wszystkich obiektów znajdujących się początkowo w zewnętrznej części pasa asteroid (od 3,3 do 5 jednostek astronomicznych od Słońca) zostało wyrzuconych przez Jowisza do obłoku Oorta. W miarę upływu czasu niektóre z nich musiały jednak powrócić do wnętrza Układu Słonecznego. Nawet jeśli kometa LINEAR nie była jednym z tych obiektów, to mimo wszystko wprowadziła zamieszanie wśród planetologów.

Autor

Marcin Marszałek