Toate cometele sunt cam la fel, nu? Nu neaparat. Schleicher consideră că compoziția anomală poate dezvălui existența unei noi clase de comete. Ceea ce face Machholz 1 diferit este faptul că molecula cianogen, CN, este extrem de epuizată. În Machholz 1, CN lipsește cu aproximativ un factor de 72 din media altor comete, adică doar puțin peste un procent din normal. „Această epuizare a CN este mult mai mult decât oricând observată pentru orice cometă studiată anterior, și doar o altă cometă a prezentat chiar o epuizare a CN”, a spus Schleicher. Nu se cunoaște cauza anomaliei chimice.
Cu toate acestea, Schleicher, un astronom planetar de la Lowell Observator a venit cu trei scenarii intrigante pentru a explica originile lui Machholz 1 și fiecare va genera noi restricții importante, dar diferite, asupra formării sau evoluției cometelor.
O posibilă explicație este că Machholz 1 nu a avut originea în sistemul nostru solar, ci a scăpat în schimb de o altă stea. În acest scenariu, discul proto-planetar al celeilalte stele ar fi putut avea o abundență mai mică de carbon, rezultând ca toți compușii purtători de carbon să aibă abundențe mai mici. „O fracțiune mare de comete din sistemul nostru solar au scăpat în spațiul interstelar, așa că ne așteptăm ca multe comete formate în jurul altor stele ar fi scăpat”, a spus Schleicher. „Unele dintre acestea vor fi traversate pe drumuri cu soarele, iar Machholz 1 ar putea fi un interloper interstelar.”
O altă explicație posibilă pentru compoziția anomală a lui Machholz 1 este aceea că s-a format chiar mai departe de soare într-un mediu mai rece sau mai extrem decât orice altă cometă pe care am studiat-o până acum. Dacă acest lucru a fost cazul, atunci deficitul de astfel de obiecte este probabil asociat cu dificultatea semnificativă de a explica modul în care astfel de comete s-au mutat în sistemul solar interior, unde pot fi apoi descoperite și observate.
O a treia posibilitate este ca Machholz 1 să aibă ca origine o cometă epuizată cu lanț de carbon, dar că chimia sa a fost modificată ulterior de căldură extremă. Deși nici o altă cometă nu a prezentat schimbări în chimie datorită încălzirii ulterioare de către soare, Machholz 1 are distincția de a avea o orbită care acum o duce bine în interiorul orbitei lui Mercur la fiecare cinci ani. (Alte comete se apropie și mai mult de soare, dar nu la fel de des). „Deoarece orbita sa este neobișnuită, trebuie să fim suspicioși că gătitul repetat la temperaturi ridicate ar putea fi cauza compoziției sale neobișnuite”, a spus Schleicher. „Cu toate acestea, singura altă cometă care a evidențiat epuizarea abundenței de CN nu a atins temperaturi atât de ridicate. Acest lucru implică faptul că epuizarea CN nu necesită reacții chimice asociate cu căldura extremă. "
Deși cometa 96P / Machholz 1 a fost văzută pentru prima dată în 1986 și orbitează la soare cu o perioadă de puțin peste cinci ani, măsurătorile compoziționale au avut loc numai în ultima apariție a cometei din 2007. Programul de studii compoziționale al Observatorului Lowell, condus în prezent de Schleicher, include măsurători de peste 150 de comete obținute în ultimii 33 de ani. Această cercetare este unică, deoarece compară și contrastează Machholz 1 cu această mare bază de date de 150 de comete.
În prezent, există două tipuri de comete, acestea fiind identificate de un program la Lowell Obervatory la începutul anilor ’90. O clasă, care conține majoritatea cometelor observate, are o compoziție numită „tipic”. Cei mai mulți membri ai acestei clase tipice au locuit de mult timp în norul Oort, chiar la marginea sistemului nostru solar, dar se crede că s-au format inițial în mijlocul planetelor uriașe, în special între Saturn, Uranus și Neptun. Alți membri ai acestei clase compoziționale au sosit din Centura Kuiper, situată chiar dincolo de Neptun.
Cea de-a doua clasă compozițională de comete are variații diferite în două dintre cele cinci specii chimice măsurate. Deoarece ambele molecule epuizate, C2 și C3, sunt compuse în totalitate din atomi de carbon, această clasă a fost numită „lanțul de carbon epuizat”. Mai mult, aproape toate cometele din această a doua clasă au orbite în concordanță cu sosirea lor din Centura Kuiper. Din aceste motive și din alte motive, se consideră că cauza epuizării este asociată cu condițiile care au existat la formarea cometelor, poate într-o regiune exterioară, mai rece a centurii Kuiper.
Cometele sunt considerate pe scară largă obiectele cele mai verzi disponibile pentru studiul detaliat care rămân din epoca formării sistemului solar. Ca atare, cometele pot fi folosite ca sonde ale materialului proto-planetar care a fost încorporat în Sistemul nostru Solar. Diferențele în compoziția chimică actuală dintre comete pot indica fie diferențe în condițiile primordiale, fie efecte evolutive.
Deși locația de origine nu poate fi determinată definitiv pentru o singură cometă, perioada orbitală scurtă a lui Machholz 1 înseamnă că astronomii pot căuta specii moleculare suplimentare cu carbon în timpul aparițiilor viitoare. „Dacă speciile purtătoare de carbon suplimentare sunt, de asemenea, puternic epuizate, atunci cazul originii sale în afara sistemului nostru solar ar fi consolidat”, a spus Schleicher. Următoarea oportunitate pentru observații va fi în 2012.
Studiul este publicat în numărul din noiembrie al Jurnalului Astronomic.
Sursa: Lowell Observatory
