في الفضاء الخارجي ، يكون لموقع الجسم تأثير كبير على درجة حرارته. كلما اقترب الكائن من نجمة ، كلما زادت درجة الحرارة على الأرجح. يسخن ثم يلعب دورًا رئيسيًا في تحديد المواد الموجودة في الغلاف الجوي لهذا الكائن ، إذا كان له جو. عناصر أخف مثل الهيدروجين والهيليوم ومن الأسهل بكثير أن تأخذ الحالة الغازية وتخلق الغلاف الجوي. لذلك كان مفاجأة عندما وجد فريقان مختلفان عناصر أثقل بكثير في جو المذنبات التي كانت بعيدة نسبيًا عن الشمس. وواحد من تلك المذنبات كان من نظام شمسي آخر.
عديدة المذنبات معدنية ، لذلك لم يكن هناك الكثير من المفاجأة أن المعادن الأولية مثل الحديد والنيكل موجودة على سطحها. وعندما تقترب المذنبات المعدنية من الشمس ، يمكن لهذه العناصر أحيانًا أن تتسامى في سحابة الغبار يحيط بالمذنب . لاحظ علماء الفلك هذه الظاهرة لسنوات ، وهذا أمر منطقي بالنظر إلى درجات الحرارة المعنية.
فيديو يشرح أصل المذنبات.
عندما درس فريق من علماء الفلك في جامعة لييج الغلاف الجوي لسلسلة من المذنبات التي كانت بعيدة نسبيًا عن النظام الشمسي ، وجدوا بعض الخطوط الطيفية الغريبة التي لم يتمكنوا من تفسيرها. باستخدام المرصد الأوروبي الجنوبي تلسكوب كبير جدا (VLT) ، كانوا ينظرون إلى المذنبات التي كانت تبعد عن الشمس ثلاث مرات أكثر من الأرض ، مما يجعلها باردة ومستقرة مقارنة بالمذنبات القريبة منها.
بعد إجراء مزيد من البحث ، أدرك الفريق أن الخطوط الطيفية التي كانوا ينظرون إليها تمثل إشارات ضعيفة جدًا للحديد والنيكل. والغريب أن هذين العنصرين كانا تقريبًا نفس التركيز ، مع وجود حوالي 1 جرام من الحديد و 1 جرام من النيكل لكل 100 كجم من الماء في الغلاف الجوي للمذنب. بالقرب من الشمس ، حيث من الشائع العثور على هذه العناصر الأثقل في الغلاف الجوي للمذنب ، عادة ما يكون هناك حوالي 10 أضعاف كمية الحديد الموجودة في النيكل.
صورة من VLT ، حيث تم جمع البيانات حول المذنبات ، خلال خسوف القمر.
الائتمان: ESO / Yuri Beletsky
قد يعني هذا وجود بعض المواد الجديدة التي تحتوي على الحديد والنيكل ولها درجة حرارة تسامي أقل بكثير. أو قد تكون هناك أسباب غير مبررة حتى الآن لظهور هذه المعادن. ومع ذلك ، فإن الفريق لديه بالفعل بعض الخطوات للأمام ، بما في ذلك إعادة تحليل البيانات القديمة الأخرى للتحقق من وجود الخطوط الطيفية الباهتة أيضًا. قريبًا سيكون لديهم أيضًا أداة جديدة على تلسكوب كبير للغاية يُطلق عليه اسم Mid-Infrared ELT Imager and Spectrograph (METIS) الذي سيسمح لهما بمعرفة التركيب الدقيق للمادة التي أدت إلى وجود الحديد والنيكل في الغلاف الجوي.
لسوء الحظ ، لن يتمكن الفريق الذي يدرس الجسم الآخر الذي تم العثور عليه مع معادن ثقيلة في غلافه الجوي من استخدام METIS لرصده. هذا لأن الكائن ، 2 أنا / بوريسوف ، هو مذنب بين النجوم انطلق من خلال نظامنا الشمسي ، وانقسم إلى جزأين ، وطار خارج نطاق أدواتنا ، قبل بضع سنوات.
تم التقاط هذه الصورة بأداة FORS2 على تلسكوب كبير جدًا التابع لـ ESO في أواخر عام 2019 ، عندما مر المذنب 2I / Borisov بالقرب من الشمس. نظرًا لأن المذنب كان يسافر بسرعة فائقة ، حوالي 175000 كيلومترًا في الساعة ، ظهرت نجوم الخلفية على شكل خطوط من الضوء حيث اتبع التلسكوب مسار المذنب. تضفي الألوان الموجودة في هذه الخطوط على الصورة بعض الذوق الرفيع وهي نتيجة الجمع بين الملاحظات في نطاقات أطوال موجية مختلفة ، يتم تمييزها بواسطة الألوان المختلفة في هذه الصورة المركبة.
الائتمان - ESO
استخدم الفريق أداة كانت في متناول اليد في ذلك الوقت - مطياف X-shooter مثل VLT. بينما لم يجدوا أي حديد في الغلاف الجوي لبوريسوف ، وجدوا نيكل ذري. بالنظر إلى أن المذنب كان على بعد 300 مليون كيلومتر من الشمس عندما لوحظ ، فإن هذا مفاجئ مرة أخرى بالنظر إلى أن التقديرات السابقة كانت تتوقع أن يكون المذنب باردًا جدًا بحيث لا يحتوي على نيكل في الغلاف الجوي.
في حين أن بوريسوف نفسه قد يكون بعيدًا عن الأنظار ، والآن بعد أن عرفنا ما الذي نبحث عنه ، فمن المحتمل أن نجد متطفلين آخرين بين النجوم في المستقبل القريب. مع أدوات مراقبة أفضل ونظريات جديدة لمعالجة سبب ظهور هذه العناصر غير المتوقعة في أجواء المذنبات ، يبدو المستقبل مشرقًا لعلوم الكواكب.
يتعلم أكثر:
الذي - التي - توجد أبخرة معدنية ثقيلة بشكل غير متوقع في المذنبات في جميع أنحاء نظامنا الشمسي - وما بعده
طبيعة سجية - ذرات الحديد والنيكل في أجواء المذنبات بعيدًا عن الشمس
طبيعة سجية - النيكل الذري الغازي في غيبوبة المذنب بين النجوم 2I / بوريسوف
السماء والتلسكوب - النظام الشمسي بين النجوم يشترك في مكون مذهل: نيكل
الصورة الرئيسية:
تصوير العناصر الموجودة في المذنبات باستخدام VLT.
الائتمان - ESO