Kometer som tar mer än 200 år att göra ett varv runt solen är notoriskt svåra att studera. Eftersom de tillbringar större delen av sin tid långt från vårt område av solsystemet, många "långtidskometer" kommer aldrig att närma sig solen under en persons livstid. Faktiskt, de som reser inåt från Oorts moln – en grupp isiga kroppar som börjar ungefär 300 miljarder kilometer från solen – kan ha perioder på tusentals eller till och med miljoner år.

NASA:s rymdfarkost Wide-field Infrared Survey Explorer (WISE) har levererat nya insikter om dessa avlägsna vandrare. Ett team av astronomer ledda av James Bauer, en forskningsprofessor i astronomi vid University of Maryland, fann att det finns ungefär sju gånger fler långperiodiska kometer med en diameter på minst 1 kilometer än vad som tidigare förutspåtts.

Forskarna fann också att långtidskometer är, i genomsnitt, nästan dubbelt så stor som "Jupiter-familjen" kometer, vars banor formas av Jupiters gravitation och har perioder på mindre än 20 år. Resultaten publicerades den 14 juli, 2017, i The Astronomical Journal .

"Antalet kometer talar om mängden material som blir över från solsystemets bildning, "Sa Bauer. "Vi vet nu att det finns fler relativt stora bitar av forntida material som kommer från Oortmolnet än vi trodde."

Oorts moln är för långt borta för att kunna ses av nuvarande teleskop, men tros vara en sfärisk fördelning av små isiga kroppar i den yttersta kanten av solsystemet. Tätheten av kometer inom den är låg, så oddsen för att kometer kolliderar inom den är låga. Långtidskometer som WISE observerade fick troligen sparkas ut ur Oortmolnet för miljoner år sedan. Observationerna utfördes 2010 under rymdfarkostens primära uppdrag, innan det döptes om till NEOWISE och återaktiverades för att rikta in sig på objekt nära jorden (NEOs) 2013.

"Vår studie är en sällsynt titt på föremål som störts ur Oorts moln, " sa Amy Mainzer, en medförfattare till studien baserad på NASA:s Jet Propulsion Laboratory i Pasadena, Kalifornien och huvudutredare för NEOWISE-uppdraget. "De är de mest orörda exemplen på hur solsystemet var när det bildades."

Astronomer hade redan bredare uppskattningar av hur många kometer med lång period och Jupiterfamiljen som finns i vårt solsystem, men hade inget bra sätt att mäta storleken på långtidskometer. Detta beror på att molnet av gas och damm som omger varje komet – känd som koma – uppträder disigt på bilder och skymmer kometens kärna.

Genom att använda WISE-data som visar det infraröda skenet från koma, forskarna kunde "subtrahera" koma från varje komet och uppskatta storleken på kärnan. Uppgifterna kom från WISE-observationer av 164 kometkroppar – inklusive 95 kometer från Jupiterfamiljen och 56 långtidskometer.

Resultaten förstärker tanken att kometer som oftare passerar solen tenderar att vara mindre än de som tillbringar mycket mer tid borta från solen. Det beror på att kometer från Jupiterfamiljen utsätts för mer värme, vilket gör att flyktiga ämnen som vatten sublimeras och drar bort annat material också från kometens yta.

"Våra resultat betyder att det finns en evolutionär skillnad mellan Jupiterfamiljen och långperiodiska kometer, sa Bauer.

Förekomsten av så många fler långtidskometer än vad som förutspåtts tyder på att fler av dem sannolikt har påverkat planeter, leverera isiga material från de yttre delarna av solsystemet.

Forskare fann också klustrade omloppsbanor bland de långtidskometer som de studerade, antyder att det kunde ha funnits större kroppar som gick sönder för att bilda dessa grupper.

Resultaten kommer att vara viktiga för att bedöma sannolikheten för att kometer påverkar vårt solsystems planeter, inklusive jorden.

"Kometer färdas mycket snabbare än asteroider, och några av dem är väldigt stora, Mainzer sa. "Studier som denna kommer att hjälpa oss att definiera vilken typ av fara långtidskometer kan utgöra."

NASA:s Jet Propulsion Laboratory i Pasadena, Kalifornien, hanterade och drev WISE för NASA:s Science Mission Directorate i Washington, D.C. NEOWISE-projektet finansieras av Near-Earth Object Observation Program, nu en del av NASA:s Planetary Defense Coordination Office. Rymdfarkosten försattes i viloläge 2011 efter att ha skannat hela himlen två gånger, och därmed fullborda sina huvudmål. I september 2013, WISE återaktiverades, bytt namn till NEOWISE och tilldelade ett nytt uppdrag för att hjälpa NASA:s ansträngningar att identifiera potentiellt farliga objekt nära jorden.