Den här illustrationen visar kometens K2 omloppsbana på sin jungfruresa in i solsystemet. Rymdteleskopet Hubble observerade K2 när det var 1,5 miljarder miles från solen, halvvägs mellan Saturnus och Uranus banor. Observationerna avslöjade ett flummigt moln av damm, kallas koma, runt den iskalla besökaren, bevis på att den frusna kometen värms upp av solen och släpper ut material. K2 är den längsta aktiva inkommande kometen som någonsin observerats. De gigantiska planeternas banor, från Jupiter till Neptunus, visas också i diagrammet. Det objekt som är längst bort från solen som avbildas här är dvärgplaneten Pluto. Kredit:NASA, ESA och A. Field/STScI
Ett team av astronomer ledda av UCLA-professorn David Jewitt har identifierat en "speciell komet" 1,5 miljarder miles från solen. Ingen annan komet på väg mot vår sol har någonsin setts på så långt avstånd.
Jewitt sa att upptäckten kommer att göra det möjligt för forskare att övervaka den utvecklande aktiviteten hos en komet över ett extraordinärt intervall av avstånd.
C/2017 K2 (PANSTARRS), eller K2 för kort, är för närvarande bortom Saturnus bana, och den har rest i miljontals år från sitt hem i solsystemets kyliga yttre delar, där temperaturen är cirka 440 grader under noll Fahrenheit. Det fotograferades av NASA:s Hubble Space Telescope, och forskarnas observationer rapporterades i Astrofysiska tidskriftsbrev .
K2:s omloppsbana indikerar att den kom från Oorts moln, ett mycket stort sfäriskt område som tros innehålla hundratals miljarder kometer.
Lite värmd av den avlägsna solen, K2 har börjat utveckla en 80, 000 mil brett flummigt moln av damm, kallas koma, som innehåller en liten, fast kärna av frusen gas och damm. De nya observationerna representerar de tidigaste tecknen på aktivitet som någonsin setts från en komet som kommer in i vårt solsystems planetariska zon för första gången, som K2 är.
"Eftersom K2 är så långt från solen och så kallt, vattenis där är frusen som en sten, och vi vet med säkerhet att aktiviteten – allt det flummiga som får det att se ut som en komet – inte produceras av avdunstning av vattenis, som det är i andra kometer, sade Jewitt, professor i planetvetenskap och astronomi. Han tillade att kometen värms upp när den närmar sig solen.
Jewitt sa att Hubbles observationer av K2s koma tyder på att solljus värmer upp frusna flyktiga gaser - som syre, kväve, koldioxid och kolmonoxid — som täcker kometens kyliga yta; och att koma bildas när dessa isiga flyktiga ämnen lyfts från kometen och släpper ut damm.
"Jag tror att dessa flyktiga ämnen sprids över hela K2, " sa han. "Men de flyktiga ämnena på ytan är de som absorberar värmen från solen, så, på sätt och vis, kometen fäller sin yttre hud."
De flesta kometer upptäcks mycket närmare solen - närmare Jupiters bana - så de flyktiga gaserna på ytan har redan "bakats bort" när forskarna kan se dem, sa Jewitt. "Det är därför jag tror att K2 är den mest primitiva komet vi har sett."
K2 upptäcktes i maj av astronomer som använde Panoramic Survey Telescope and Rapid Response System (Pan-STARRS), ett undersökningsteleskop på Hawaii, ett undersökningsprojekt av NASA:s Near-Earth Object Observations Program. Jewitt tittade närmare på det i juni med Hubbles Wide Field Camera 3, vilket hjälpte honom att bestämma bredden på koma och hjälpte Jewitt att uppskatta storleken på kärnan – mindre än 12 miles tvärs över – även om komans diameter är så bred som 10 gånger jordens diameter.
Efter att ha hittat K2 i Hubble-bilderna, forskarna insåg att kometen och dess suddiga koma faktiskt hade fotograferats tidigare – 2013 av Hawaiis Canada-France-Hawaii Telescope, eller CFHT. Man-To Hui, en UCLA doktorand, identifierade K2 i data från CFHT under sökning av bilder i ett kanadensiskt arkiv; men det var så svagt att ingen hade lagt märke till det när bilderna först analyserades.
En intressant aspekt av Hubbles K2-bilder var frånvaron av en "svans" - en signatur för andra kometer. I tidningen, forskarna skriver att detta tyder på att partiklar som lyfts från kometen är för stora för att stråltrycket från solen ska svepa tillbaka dem till en svans.
"Den borde bli mer och mer aktiv när den närmar sig solen och kommer förmodligen att bilda en svans, " sa Jewitt.
Kometen kommer att närma sig solen närmast 2022, när den kommer att passera strax bortom Mars omloppsbana.