صورة منتصف الأشعة تحت الحمراء للمذنب 9P / Tempel 1 بعد تصادم Deep Impact. رصيد الصورة: NAOJ انقر للتكبير
عندما انطلقت مهمة Deep Impact التابعة لوكالة ناسا في المذنب 9P / Tempel 1 في الرابع من يوليو من هذا العام ، كان للتلسكوبات العملاقة في Mauna Kea رؤية فريدة للسحابة الضخمة من الغبار والغاز والجليد التي تم طردها أثناء الاصطدام.
قدمت سلسلة من الملاحظات المنسقة ، التي تم إجراؤها في ظل ظروف مثالية بواسطة أكبر مجموعة من التلسكوبات الكبيرة في العالم ، رؤى جديدة مفاجئة حول أسلاف المذنبات ودورات الحياة فيها. على وجه التحديد ، تكشف المواد الموجودة أسفل الجلد المترب للمذنب عن أوجه تشابه مذهلة بين عائلتين من المذنبات حيث لم يكن هناك شك في أي علاقة.
سمحت الملاحظات أيضًا للعلماء بتحديد كتلة المادة التي انفجرها الاصطدام ، والتي تقدر بنحو 25 شاحنة مقطورة محملة بالكامل.
تستند النتائج إلى تركيبة الغبار الصخري الذي اكتشفه كل من تلسكوبات سوبارو وجيميني بطول 8 أمتار والإيثان والماء والمركبات العضوية القائمة على الكربون والتي كشفت عنها دبليو إم التي يبلغ ارتفاعها 10 أمتار. مرصد كيك. تم توفير نتائج ملاحظات Mauna Kea هذه اليوم في قسم خاص في مجلة Science تسلط الضوء على نتائج تجربة Deep Impact.
تم اختيار Comet Tempel 1 لتجربة Deep Impact لأنه يدور حول الشمس في مدار مستقر يسمح لسطحه أن يخبز برفق بالإشعاع الشمسي. نتيجة لذلك ، يحتوي المذنب على طبقة واقية قديمة من الغبار ، متجمدة ، تغطي المواد الجليدية تحتها ، مثل كتلة الجليد التي تتراكم الأوساخ على سطحه أثناء ذوبانه في ضوء الشمس في فصل الربيع. تم تصميم مهمة Deep Impact للحفر بعمق تحت هذا السطح الخارجي القشري لمعرفة المزيد عن الطبيعة الحقيقية لمكونات الغبار والجليد في المذنب. قال تشيك وودوارد من جامعة مينيابوليس وجزء من فريق مراقبة الجوزاء: 'كان لهذا المذنب بالتأكيد شيء يخفيه تحت قشرة الصخور والجليد ، وكنا جاهزين بأكبر التلسكوبات في العالم لمعرفة ما كان عليه'.
تظهر الملاحظات المجمعة مزيجًا معقدًا من السيليكات والماء والمركبات العضوية تحت سطح المذنب. تشبه هذه المواد ما نراه في فئة أخرى من المذنبات يعتقد أنها تعيش في سرب بعيد من الأجسام البكر تسمى سحابة أورت. مذنبات سحابة أورت هي أحافير محفوظة جيدًا في الضواحي المجمدة للنظام الشمسي والتي لم تتغير إلا قليلاً على مدى مليارات السنين منذ تكوينها. عندما يتم دفعهم من حين لآخر بقوة جاذبية نحو الشمس ، فإنهم يسخنون ويطلقون كمية غزيرة من الغاز والغبار في زيارة لمرة واحدة للنظام الشمسي الداخلي ..
يُعتقد أن المذنبات العائدة مثل تمبل 1 (المعروفة باسم المذنبات الدورية) قد تشكلت في حضانة أكثر برودة تختلف اختلافًا واضحًا عن أماكن ولادة أبناء عمومتها ، مذنبات أورت كلاود. يكمن الدليل على وجود 'شجرتين عائليتين' متميزتين في مداراتهما وتكوينهما الظاهري المختلف للغاية. 'الآن نرى أن الاختلاف قد يكون سطحيًا: فقط الجلد العميق.' قال وودوارد. 'تحت السطح ، قد لا تكون هذه المذنبات مختلفة تمامًا بعد كل شيء.
يشير هذا التشابه إلى أن كلا النوعين من المذنبات ربما يكونان قد اشتركا في مكان ولادة في منطقة تشكل النظام الشمسي حيث كانت درجات الحرارة دافئة بدرجة كافية لإنتاج المواد المرصودة. قال سيجي سوجيتا من جامعة طوكيو وعضو فريق سوبارو: 'من المحتمل الآن أن تكون هذه الأجسام قد تشكلت بين مداري كوكب المشتري ونبتون في حضانة مشتركة'.
علق سوجيتا على السؤال الآخر الذي تمكنت تلسكوبات مونا كيا من معالجته وهو مقدار الكتلة المقذوفة عندما تأثر المذنب بقطعة من النحاس بحجم البيانو الكبير من مركبة الفضاء ديب إمباكت. في وقت الاصطدام ، كانت المركبة الفضائية تسافر بسرعة 23000 ميل في الساعة أو ما يقرب من 37000 كيلومتر في الساعة.
نظرًا لأن المركبة الفضائية لم تكن قادرة على دراسة حجم الحفرة التي تم إنشاؤها بعد تشكيلها ، فقد وفرت ملاحظات Mauna Kea عالية الدقة البيانات اللازمة للحصول على تقدير قاطع للقذف الجماعي ، والذي كان حوالي 1000 طن. قال سوجيتا: 'لإطلاق هذه الكمية من المواد ، يجب أن يكون للمذنب قوام ناعم إلى حد ما'.
قال و. مدير كيك فريد تشافي. 'أكد التعاون الوثيق بين Keck و Gemini و Subaru أن أفضل علم تم إنجازه بواسطة أفضل التلسكوبات في العالم ، مما يدل على أن الكل غالبًا أكبر من مجموع أجزائه.'
رصدت أكبر تلسكوبات مونا كيا الثلاثة المذنب في جزء الأشعة تحت الحمراء من الطيف وهو ضوء يمكن وصفه بأنه 'أحمر أكثر من الأحمر'. لم يتم تصميم المركبة الفضائية ديب إمباكت لمراقبة المذنب في الجزء الأوسط من الأشعة تحت الحمراء (أو الأشعة تحت الحمراء الحرارية) من الطيف ، وهو ما تمكنت سوبارو وجيميني من القيام به. استخدمت ملاحظات كيك مطيافًا عالي الدقة يعمل بالأشعة تحت الحمراء القريبة. كان من المستحيل تركيب أدوات كبيرة من هذا النوع على مركبة الفضاء ديب إمباكت.
قال ديفيد هاركر الذي قاد فريق الجوزاء: 'هذه الملاحظات تعطينا أفضل لمحة حتى الآن عما يوجد تحت الجلد المترب لمذنب'. 'في غضون ساعة من الاصطدام ، تم تحويل وهج المذنب وتمكنا من اكتشاف مجموعة كاملة من السيليكات الدقيقة التي يتم دفعها بواسطة نبع غاز مستدام من تحت القشرة الواقية للمذنب. وشملت هذه كمية كبيرة من الزبرجد الزيتوني ، مشابه في تكوينه لما ستجده على الشواطئ أسفل Mauna Kea. كانت هذه البيانات المذهلة هدية من Mauna Kea حقًا! '
الأدوات التي قدمت هذه الملاحظات هي:
* ميشيل (مطياف / تصوير إيكيل متوسط الأشعة تحت الحمراء) على تلسكوب فريدريك سي جيليت (شمال الجوزاء) بطول 8 أمتار
* NIRSPEC (مطياف الأشعة تحت الحمراء القريبة) على 10 أمتار على تلسكوب Keck II 10 أمتار
* كاريكاتير (كاميرا الأشعة تحت الحمراء المتوسطة المبردة والطيف) على تلسكوب سوبارو بطول 8 أمتار
المصدر الأصلي: بيان صحفي NAOJ
ما هو أكبر تلسكوب؟