Astronomowie korzystający z Kosmicznego Teleskopu Hubble’a po raz pierwszy zaobserwowali niezwykłe zjawisko w Układzie Słonecznym: zmianę kierunku obrotu komety. Ich przełomowe odkrycie rzuca nowe światło na ewolucję niewielkich ciał niebieskich i mechanizmy, które wpływają na ich ruch. Obiektem badań, których wyniki opublikowano dziś w czasopiśmie "The Astronomical Journal", była kometa 41P/Tuttle-Giacobini-Kresák, znana również jako 41P. To niewielka kometa należąca do rodziny komet jowiszowych, która prawdopodobnie powstała w Pasie Kuipera i w wyniku oddziaływania grawitacyjnego Jowisza została skierowana na orbitę, która co 5,4 roku prowadzi ją w pobliże Słońca.
- Więcej ważnych informacji z Polski i ze świata znajdziesz na stronie głównej RMF24.pl.
41P wyróżniają niewielkie rozmiary, jej jądro ma zaledwie około kilometra średnicy. Względnie mała masa sprawia, że obiekt jest szczególnie podatny na działanie sił zewnętrznych, zwłaszcza podczas zbliżania się do Słońca.
Podczas przelotu komety w pobliżu naszej gwiazdy w 2017 roku, naukowcy zauważyli, że jej ruch obrotowy uległ dramatycznej zmianie. Początkowe obserwacje wykonane przez Discovery Channel Telescope w Lowell Observatory w Arizonie w marcu 2017 roku wykazały, że kometa obracała się stosunkowo szybko. Jednak już w maju tego samego roku, dzięki danym z obserwatorium NASA Neil Gehrels Swift okazało się, że jej rotacja spowolniła trzykrotnie.
Kolejne analizy zdjęć z Hubble’a z grudnia 2017 roku przyniosły jeszcze większe zaskoczenie. Okazało się, że kometa zaczęła obracać się ponownie szybciej, ale... w przeciwnym kierunku. Okres rotacji wynosił około 14 godzin, podczas gdy wcześniej wahał się od 46 do 60 godzin. Najprostsze wyjaśnienie tego fenomenu wskazuje na działanie strumieni gazu wyrzucanych z powierzchni komety, tzw. dżetów. Te strumienie, powstające w wyniku sublimacji lodu pod wpływem ciepła słonecznego, działają jak miniaturowe odrzutowe silniki manewrowe, które mogą nie tylko spowalniać, ale nawet odwracać obrót niewielkiego ciała.
Gdy kometa zbliża się do Słońca, jej powierzchnia zaczyna się nagrzewać, a zamrożone gazy gwałtownie przechodzą w stan lotny, tworząc charakterystyczne dżety. Jeśli te wyrzuty nie są równomiernie rozmieszczone, mogą znacząco wpływać na ruch obrotowy komety. W przypadku 41P, początkowo dżety działały przeciwnie do kierunku obrotu, stopniowo go spowalniając. Gdy kometa niemal całkowicie przestała się obracać, dalsze działanie dżetów spowodowało rozpoczęcie wirowania w przeciwną stronę.
Badania wykazały również, że aktywność komety 41P znacząco w ostatnich latach spadła. Podczas przelotu w pobliżu Słońca w 2001 roku była ona jak na swoje rozmiary wyjątkowo aktywna. Jednak już w 2017 roku produkcja gazów zmniejszyła się dziesięciokrotnie. Może to świadczyć o szybkim wyczerpywaniu się lotnych substancji na powierzchni komety lub o powstawaniu warstwy pyłu, która izoluje głębsze pokłady lodu.
Tak gwałtowne zmiany są rzadkością w przypadku komet, których ewolucja zazwyczaj rozciąga się na setki lub tysiące lat. W przypadku 41P naukowcy mają wyjątkową okazję obserwować te procesy niemal "na żywo", w skali jednego ludzkiego życia. Modele matematyczne wskazują, że dalsze zmiany rotacji mogą prowadzić do destabilizacji struktury komety. Jeśli tempo obrotu stanie się zbyt szybkie, siły odśrodkowe mogą rozczłonkować kometę, prowadząc do jej fragmentacji, a nawet całkowitego rozpadu.