Ο κομήτης Wild 2 δεν μοιάζει με κανέναν άλλο

Από το space.com, Ιούνιος 2004

Μια λεπτομερής ανάλυση του κομήτη Wild 2, έχει αφήσει τους αστρονόμους κατάπληκτους γιατί το αντικείμενο αυτό δεν έχει καμιά ομοιότητα με κανένα σώμα στο ηλιακό σύστημα.

Ο κομήτης, που εξετάστηκε από κοντά σε μια πτήση του διαστημικού σκάφους Stardust της NASA, τον Ιανουάριο, έχει πυργοειδείς προεξοχές και απότομους κρατήρες που φαίνονται να προκαλούν βαρύτητα. Περισσότεροι από δώδεκα πίδακες υλικού βγαίνουν προς τα έξω από το εσωτερικό του. Στρόβιλοι σκόνης γύρω από τον κομήτη σε απροσδόκητα πυκνούς θύλακες.

Μεταξύ των παράξενων χαρακτηριστικών γνωρισμάτων είναι και δύο κοιλότητες με επίπεδα πατώματα και σχεδόν κατακόρυφα τοιχώματα, που μοιάζουν με γιγαντιαία ίχνη. Δεν είναι δομημένοι όπως οι κρατήρες που προκύπτουν από πτώση ενός αστεροειδή ή μετεωρίτη. Τα γνωρίσματα αυτά ονομάστηκαν Αριστερό Πόδι και Δεξιό Πόδι σε έναν νέο χάρτη του κομήτη, ο οποίος είναι κατά προσέγγιση έκτασης 5 χιλιομέτρων.

Μόνο δύο άλλοι κομήτες έχουν παρατηρηθεί από τόσο κοντά, αλλά και οι δύο εμφανίστηκαν να είναι αρκετά ομαλοί και δεν είχαν πουθενά τέτοια μορφή κρατήρα. Ούτε οι ανώμαλες επιφάνειες που είναι κοινές στους αστεροειδείς και τα φεγγάρια να αφορά πολλή υφολογική ομοιότητα στις μορφές που φαίνονται τις άγρια περιοχές 2.

"Μέχρι τώρα, από όσο ξέρουμε ο Wild 2 είναι ένα μοναδικό αντικείμενο", λέει  ο Donald Brownlee,  καθηγητής της αστρονομίας στο Πανεπιστήμιο της Ουάσιγκτον και κύριο υπεύθυνος για το Stardust.

Ο Brownlee βεβαιώνει ότι ο Wild 2 θα μπορούσε να αντιπροσωπεύει μια μοναδική κατηγορία κομήτη. Αυτός και οι συνάδελφοί του ανέμεναν να μοιάζει με τους υπόλοιπους κομήτες, με ένα επίστρωμα σκονισμένο, σαν κάρβουνο. Αντί όμως αυτού βρήκαν μια τοποθεσία διάτρητη με, προφανώς, παλαιούς κρατήρες λόγω συγκρούσεων.  Σαφώς  ξεχωρίζουν τα πλατιά οροπέδια και τα απότομα φαράγγια.

Η ομάδα του Brownlee καθώς και άλλες ερευνητικές ομάδες παρουσιάζουν τέσσερις αναλύσεις του Wild 2 στο περιοδικό Science, στηριγμένος στα προκαταρκτικά αποτελέσματα που δόθηκαν στη δημοσιότητα το Μάρτιο.

Σχεδόν καμία βαρύτητα

Οι επιστήμονες δεν ξέρουν ακριβώς από τι ακριβώς αποτελούνται οι κομήτες. Αλλά θεωρούνται ότι αντιπροσωπεύουν τη σύνθεση του εξωτερικού τμήματος του ηλιακού συστήματος στην αρχέγονη κατάστασή του. Γεμάτοι με παγωμένο νερό και άλλους πάγους, συν κάποια οργανικά υλικά και πυριτικά άλατα, ή βράχους. Πολλοί θεωρητικοί θεωρούν ότι οι κομήτες έφεραν το νερό και άλλα προ-βιοτικά συστατικά στη Γη, κάτι που οδήγησε στη ζωή πάνω στον πλανήτη μας.

Μια καλλιτεχνική εικόνα (αριστερά) για το Stardust καθώς αντιμετωπίζει τον κομήτη Wild 2. Τα ηλιακά του πάνελ φαίνονται έντονα. Δεξιά η τροχιά του διαστημικού σκάφους.

Το Stardust πέταξε πάνω από τον Wild 2 σε ύψος 237 χιλιομέτρων στις 2 Ιανουαρίου του 2004. Οι παρατηρήσεις που έκανε -- καθώς και δείγματα σκόνης θα επιστραφούν στη Γη το 2006 για εργαστηριακή μελέτη -- πρέπει να βελτιώσουν την άποψη που έχουμε για το σχηματισμό του ηλιακού συστήματος.

Οι κρατήρες στον Wild 2, που προκλήθηκαν πιθανώς με τις πτώσεις πάνω του με άλλα μικρότερα αντικείμενα, είναι παράξενοι χωρίς σκόνη, βράχους και άλλα συντρίμμια που φαίνονται συνήθως στους κρατήρες εξ' αιτίας των συγκρούσεων με άλλα αντικείμενα του διαστήματος. Ο Brownlee θεωρεί ότι αυτό οφείλεται επειδή ο κομήτης περιέχει υλικά λίγο σκληρά, παγωμένα και εύθραυστα και έτσι όταν τον κτυπούν τα υλικά πετάγονται έξω.

Και επειδή ο κομήτης είναι πολύ μικρός, το υλικό δεν πέφτει πίσω στο έδαφος του.

"Δεν έχει, σχεδόν, καμία βαρύτητα στην επιφάνεια του", εξηγεί ο Brownlee. "Εάν στεκόσαστε επάνω στην επιφάνεια του και πηδούσατε θα μπαίνατε σε τροχιά".

Ακόμα ο Wild 2 δεν είναι ένας σπασμένος σωρός ερειπίων, που όλα πετάγονται όταν τον κτυπούν άλλα σώματα, όπως ανέμεναν μερικοί αστρονόμοι.

Κι όπως λέει ο Brownlee: "Είμαστε βέβαιοι ότι ο κομήτης αποτελείται από ένα άκαμπτο υλικό, επειδή περιέχει απότομους βράχους, κώνους και κορυφές".

Οι μυτερές κορυφές που ανυψώνονται στο εσωτερικό των κρατήρων "μοιάζουν με την Κοιλάδα των Μνημείων στην Αριζόνα", πληροφορεί ο Brownlee. Αυτές πιθανότατα σχηματίστηκαν όταν το υλικό γύρω από αυτές διαβρώθηκε, ένδειξη ότι ο κομήτης έχει χάσει περίπου 100 μέτρα της επιφάνειάς του από τότε που γεννήθηκε.

Ποιο είδος όμως υλικού μπορεί να θρυμματιστεί από τις συγκρούσεις, να αφήσει απότομα τοιχώματα και να παραμείνει άθικτος ο κομήτης;

Μια έρευνα που έγινε πριν στην Ευρώπη μπορεί να δώσει την απάντηση. Οι επιστήμονες έφτιαξαν τεχνητούς κομήτες από λεπτά κονιοποιημένα οργανικά υλικά μαζί με πάγο στο κενό. "Κατέληξαν στο τέλος να φτιάχνουν ένα άκαμπτο, φλοιώδες υλικό", εξηγεί ο Brownlee. "Εάν στεκόσαστε μέσα σε αυτό το υλικό θα πέφτατε μέσα του".

Οι κομήτες "ανατινάζονται"

Αυτά όλα τα χαρακτηριστικά δείχνουν ότι τα "ίχνη" και άλλες κοιλότητες πάνω στον Wild 2 είναι στην πραγματικότητα κρατήρες λόγω συγκρούσεων. Είναι προς μελέτη αν υπάρχουν άλλες αιτίες γι' αυτά τα χαρακτηριστικά.

"Οι κομήτες ανατινάζονται απροσδόκητα",  επισημαίνει ο Brownlee, προσθέτοντας ότι οι πιέσεις από το εσωτερικό του κομήτη καθώς και οι 'εκρήξεις των ατμών', μπορεί να είναι υπεύθυνες για μερικά από τα χαρακτηριστικά γνωρίσματα της επιφάνειας.

Άλλη μια έκπληξη, λέει ο Brownlee, είναι ότι στις φωτογραφίες του Wild 2 δεν παρουσιάζεται κανένας μικρός κρατήρας, μόνο μεγάλοι κρατήρες που είναι ηλικίας, πιθανώς, δισεκατομμυρίων ετών. Ίσως οι μικροί κρατήρες να διαβρώνονται, είπε.

Ο Brownlee είναι περίεργος, επίσης, από την παντελή έλλειψη ομοιοτήτων μεταξύ των Wild 2 και του Φόβου, ένα αρκετά μικρό φεγγάρι του Κρόνου που πρόσφατα φωτογραφήθηκε από κοντά από το διαστημικό σκάφος Cassini. Ο Φόβος είναι πιθανά ένα αντικείμενο που συνελήφθη από τον Κρόνο, σχηματισμένος  -- όπως και ο Wild 2 -- πέρα από την περιοχή του Ποσειδώνα. Αλλά οι μη απότομοι κρατήρες του Φόβου, διατρυπημένοι με πέτρες, μοιάζουν με εκείνους που φαίνονται στους αστεροειδείς. Και ο Φόβος ενσωματώνει πολλούς μικρούς κρατήρες μέσα στους μεγαλύτερους και παλαιότερους κρατήρες.

Τα δύο αντικείμενα μπορεί να είχαν γεννηθεί από το ίδιο υλικό, σκέπτεται ο Brownlee, αλλά έπειτα ακολούθησαν διαφορετικές πορείες. Ίσως, όπως και τα μεγαλύτερα αντικείμενα -- πλανήτες και άλλα φεγγάρια -- ο Φόβος θερμάνθηκε κάποτε αρκετά ώστε έλειωσε το εσωτερικό του, παράγοντας μια διαφορετική χημική και ορυκτή δομή.

Ο Phoebe είναι επίσης αρκετά μεγαλύτερος από τον κομήτη Wild 2 -- πλάτους περίπου 220 χιλιομέτρων -- έτσι και η βαρύτητα του θα μπορούσε να παίζει ρόλο στις διαφορές. Και ο Φόβος πιθανώς δεν έχει ταξιδέψει ποτέ μέσα στην τροχιά του Κρόνου, γι' αυτό και δεν έχει χτυπηθεί μάλλον από την ηλιακή ακτινοβολία στην έκταση που βιώνεται τώρα από τον κομήτη Wild 2.

Σμήνος σωματιδίων

Ο Wild 2 πιθανώς δημιουργήθηκε πριν 4,5 δισεκατομμύρια χρόνια, αμέσως μετά από τη γέννηση του ήλιου, σε μια περιοχή πέρα από τον Ποσειδώνα γνωστή ως ζώνη Kuiper.

Το 1974 ο κομήτης πλησίασε πολύ κοντά τον Δία και από τότε απέκτησε μια νέα τροχιά που τον έφερε πιο κοντά στον ήλιο. Ένας κομήτης χάνει υλικό όταν πλησιάζει τον ήλιο, δεδομένου ότι η ηλιακή ακτινοβολία αναγκάζει τον πάγο από την επιφάνειά του να εξαχνώνεται στο διάστημα, φέρνοντας σκόνη και μεγαλύτερα σωματίδια πάνω του. Η διαδικασία αυτή δημιουργεί ένα νέφος υλικού που ανακλά το φως του ήλιου και δημιουργεί τη γνωστή κεφαλή ή κόμη του κομήτη και μερικές φορές και μια ουρά.

Μεταξύ των νέων συμπερασμάτων είναι ότι ο Wild 2 έχει χάσει περίπου 1 μέτρο της επιφάνειάς του από το 1974.

Το Stardust πέταξε μέσα από αυτό το υλικό της κόμης του κομήτη, αποφεύγοντας τις μικρές πέτρες και συλλέγοντας περισσότερα από 1.000 μικροσκοπικά τεμάχια με το ειδικά σχεδιασμένο συλλέκτη.

Αυτά τα μικροσκοπικά τεμάχια υλικού που συλλέχτηκαν από το Wild 2 θεωρούνται πολύ παλιά. Επειδή αυτό είναι το πρώτο ταξίδι του κομήτη στο εσωτερικό ηλιακό σύστημα, η σύνθεσή του παρέμεινε αμετάβλητη για δισεκατομμύρια χρόνια, που τα πέρασε στην κατάψυξη. Η μελέτη των δειγμάτων σε ένα εργαστήριο πρέπει να δώσει τις ενδείξεις για την κατάσταση του ηλιακού συστήματος κατά τη γέννησή του.

Αλλά για να μάθουμε εάν ο Wild 2 είναι συνηθισμένος κομήτης ή μοναδικός, θα πρέπει να κάνουμε κι άλλες επισκέψεις σε άλλους κομήτες, λέει ο Brownlee. Ήδη δύο άλλες αποστολές είναι σε εξέλιξη:

Το ευρωπαϊκό διαστημικό όχημα Rosetta, που προωθήθηκε πρόσφατα, θα προσγειωθεί σε έναν κομήτη το 2014. Ενώ το Deep Impact της NASA θα συναντήσει τον κομήτη Tempel 1 την ημέρα της Ανεξαρτησίας το 2005.

Η Claudia Alexander, μία επιστήμονας για το πρόγραμμα Rosetta από το Εργαστήριο Αεριοπροώθησης της NASA, έχει μελετήσει τους κομήτες πολλά χρόνια με υπολογιστικά μοντέλα. Και δεν ανέμενε τόσους πίδακες ή την ικανότητα τους να ανυψώνουν μεγάλα κομμάτια που εν συνεχεία πέφτουν και σπάζουν δημιουργώντας σμήνος σωματιδίων. Και έμεινε έκπληκτη που ο κομήτης δεν φαίνεται  να είναι ένας χαλαρά τσιμενταρισμένος σωρός ερειπίων.