Forskare bedriver forskning genom observation, experiment och modellering. De strävar efter att alla dessa bitar ska passa ihop, men ibland är det ännu mer spännande att hitta det oväntade.

Det var vad som hände med University of Central Floridas astrofysiker Gal Sarid, som studerar kometer, asteroider och planetbildning och var tidigare i år en del av ett team som publicerade en studie fokuserad på kometen 174P/Echeclus. Det betedde sig inte som laget förväntade sig.

"Detta är ytterligare en ledtråd om att Echeclus är ett bisarrt solsystemobjekt, " säger professor Maria Womack i fysik vid University of South Florida. som leder laget.

Kometer sträcker sig över himlen och när de kommer närmare solen ser de ut som ljusa fuzzbollar med utsträckta lysande spår i kölvattnet. Dock, kometer är faktiskt skrymmande sfärer av blandad is och sten, många av dem också rika på andra frysta flyktiga föreningar, som kolmonoxid, koldioxid, vätecyanid och metanol.

Kometer värms upp när de kommer närmare solen, förlorar sina isiga lager genom sublimering och producerar utsläppsstrålar av vattenånga, andra gaser och damm som drivs ut från kometkärnan, sa Sarid. När de väl flyttar bort från solen, de svalnar igen. Men vissa kometer börjar visa emissionsaktivitet medan de fortfarande är väldigt långt från solen, där uppvärmningen är låg.

Det är vad Sarid och Womack undersöker när de studerar den här typen av avlägset aktiva kometer. Womack och doktorand Kacper Wierzchos använde Arizona Radio Observatory Submillimeter-teleskop för att observera Echeclus förra året när den närmade sig solen. Detta arbete kommer att ingå i Wierzchos doktorsavhandling i tillämpad fysik vid USF. Sarid tillhandahöll teoretisk expertis för att tolka observationsresultaten.

Echeclus är en del av populationen av objekt som kallas kentaurer, som har banor runt solen på avstånd mellan Jupiters och Neptunus. Det är också en del av en speciell grupp inom kentaurerna, som ibland uppvisar kometliknande aktivitet. Tidigare forskning visade att Echeclus kan ha spytt ut kolmonoxid när dess isiga material ändrade faser.

Teamet fann att nivåerna av kolmonoxid var nästan 40 gånger lägre än normalt förväntat från andra kometer på liknande avstånd från solen. Detta tyder på att Echeclus och liknande aktiva kentaurer kan vara ömtåligare än andra kometer. Echeclus kan ha gått igenom en annan fysisk process än de flesta kometer som fick den att förlora mycket av sin ursprungliga kolmonoxid, eller så kan den ha haft mindre av det ämnet till att börja med.

Att förstå kometernas sammansättning och hur de fungerar kommer att hjälpa forskare att förstå hur vårt solsystem bildades. Det kommer också att hjälpa rymdutforskare att planera för sina resor – saker att undvika och kanske dolda resurser som finns inom kärnan av kometer som kan vara användbara vid djupa rymduppdrag.

"Det här är mindre kroppar som vi studerar, men de kan ge stora insikter, Sarid sa. "Vi tror att de är rika på organiskt material och kan ge viktiga tips om hur livet uppstod."

Sarid är fast besluten att lösa pusslet. Den här veckan är han värd för en grupp kometexperter vid UCF för att diskutera den mystiska aktiviteten hos Echeclus och andra liknande kroppar. Tanken med workshopen är att dra nytta av den lokala expertis inom observation, laboratoriearbete och teoretiskt arbete som krävs för att till fullo förstå mysterierna med aktiva kometer på stora avstånd från solen. Den inledande workshopen i Florida Distant Comets hölls för ett år sedan på USF.

"Jag antar att jag alltid har gillat utmaningar, Sarid sa från sitt kontor vid Florida Space Institute vid UCF, där han tillbringar sina dagar med att försöka dechiffrera modellerna och matematiska ekvationerna relaterade till hans arbete.

Sarid har en Ph.D. i geofysik och planetariska vetenskaper från Tel Aviv University i Israel och avslutade postdoktoralt arbete vid Institute for Astronomy och NASA Astrobiology Institute på Hawaii, följt av en andra postdoktorand forskningsanställning vid Harvard University. Han var en del av ett team som använde teleskopen på Hawaii i flera år för att jaga kometer och asteroider för NASA-observation av kampanjer och rymduppdrag innan han gick med i UCF 2014.

Han slog sig ihop med Womack 2016 och gav i denna senaste studie teoretisk expertis för att tolka observationsresultaten. National Science Foundation finansierar projektet, under ett bidrag till USF, med Womack som huvudutredare och Sarid som medutredare.

De kommer att fortsätta att titta på kometer av kentaurtyp och mäta nivån på deras kolmonoxidutsläpp och relaterade aktivitet.