Grupa europejskich astronomów użyła spektrografu UVES, który znajduje się na teleskopie VLT KUEYEN, aby dokonać jednego z najostrzejszych zdjęć komety LINEAR C/2000 WM1. Po raz pierwszy instrument o tak wielkiej mocy obserwacyjnej został użyty aby otrzymać wysokiej rozdzielczości spektrum komety. W czasie obserwacji, w środku marca 2002 roku, kometa znajdowała się 180 milionów kilometrów od Słońca i poruszała się w kierunku odsłonecznym (peryhelium osiągnęła w styczniu).

Od czasu kiedy uważa się, że komety przynoszą nieskazitelny materiał – resztki powstałe przy formowaniu się Układu Słonecznego, badania owych obiektów mogą dostarczyć nam wielu informacji-kluczy na temat pochodzenia Układu Słonecznego i Ziemi w szczególności.

Wysokiej jakości dane uzyskane z 9-magnitudowego obiektu potwierdziły, że komety obfitują w różne pierwiastki i ich izotopy. Najbardziej interesuje naukowców odnalezienie i zmierzenia izotopu azotu 15. Jedyną kometą, u której udało się odnaleźć ów pierwiastek była słynna kometa Hale-Bopp’a, która zawitała do nas w 1997 roku.


Co ciekawsze komety LINEAR C/2000 WM1 i kometa Hale-Bopp’a posiadają taką samą liczbę atomów azotu 14 w przeliczeniu na ilość atomy azotu 15 (14N/15N) – około 140 +- 30. Stanowi to połowę wartości ziemskiej, która wynosi 272. Liczba ta różni się także znacznie od wartości 14N/15N dla komety Hale-Bopp’a zmierzonej przy użyciu instrumentów operujących na falach radiowych (14N/15N = 330 +- 75). Różnica między obserwacjami optycznymi i radiowymi wynika z faktu, że biorą one pod uwagę różne molekuły (CN i HCN) i ta anomalia izotopowa powinna być wyjaśniona przy użyciu innego mechanizmu.


Astronomowie wywnioskowali, że część azotu z komet jest uwięziona w molekułach przyczepionych do cząsteczek pyłu.

Efektowne wejście UVES na arenę badań kometarnych stworzyło nowe, wyczekiwane z niecierpliwością możliwości do przeprowadzenia podobnych badań komet ciemniejszych. Obserwacje te dostarczą dokładnych informacji na temat składu większej ilości komet niż dotychczas i w związku z tym dowiemy się więcej na temat materii, z której formował się Układ Słoneczny.

Lepsze zrozumienie pochodzenia kometarnego materiału (w szczególności molekuł HCN i CN) i powiązania z ciężkimi molekułami jest wysoce pożądane. Szczególnie dlatego, iż komety prawdopodobnie przyniosły na Ziemię materiał niezbędny do późniejszego formowania się życia na naszej planecie. Wiedza o ilości stałych izotopów lekkich pierwiastków w różnych obiektach Układu Słonecznego dostarcza nam przełomowych informacji na temat pochodzenia i wczesnej ewolucji tychże obiektów i całego naszego systemu planetarnego.

Ażeby uzyskać najlepszy wgląd w pochodzenie i formowanie się miejsca, w którym obecnie żyjemy, należy zbadać stosunek izotopów w tak wielu obiektach w ilu jest to możliwe.

Jednakże bardzo dokładne studiowanie kometarnego materiału jest trudnym zadaniem. Zmierzenie stosunku izotopów jest szczególnie zniechęcające ze względu na znikomą obecność w widmie takich pierwiastków jak węgiel 13, azot 15 czy innych.

Mierzenie emisji z tychże atomów przy użyciu fal radiowych jest utrudnione ze względu na wrodzone połączenie ich z atomami o znacznie mocniejszej emisji. Z tego względu obserwacje optyczne otwierają przed nami nowe możliwości. Jednakże i w tym przypadku uzyskanie wysokiej jakości i w wysokiej rozdzielczości spektrum, które pokazywałoby bardzo słabą emisję tych rzadki izotopów, jest bardzo trudne.

Dotychczas możliwość obserwacji zdarzały się wtedy, gdy jakaś bardzo jasne kometa przelatywała obok nas (około raz na dekadę). Zawsze jednak były wątpliwości czy te najjaśniejsze przedstawicielki mogą być traktowane jako prawdziwi reprezentanci tych obiektów, na podstawie których można by wysnuć wnioski co do całości.

Ciemne, typowe komety muszą jednak jeszcze trochę poczekać na większe teleskopy. Pierwsze spektrum komety LINEAR C/2000 WM1, wykonane było przez UV-Visual Echelle Spectrograph (UVES) zamontowany na 8,2-metrowym teleskopie VLT KUEYEN w obserwatorium w ESO Paranal Observatory w Chile w marcu. W tym czasie kometa poruszała się w kierunku od peryhelium i była wtedy najciemniejszą kometą, która została zaszczycona taką spektralną analizą.

Oprócz emisji z molekuł CN (12C 14N) na spektrum zrobionym przez UVES widać linie wysłane z molekuł 13C 14N, które to zawierają rzadki izotop węgla. Stosunek 12C do 13C wyniósł 115 +- 20 i nie odbiega znacznie od standardowej wartości dla Układu Słonecznego 89.

A ponadto sądzimy, że brak inwestycji w naukę to inwestycja w ignorancję.

Autor

Zbigniew Artemiuk