En bild av kometen 46P/Wirtanen tagen av Wouter Van Reeven vid ESA:s European Space Astronomy Centre (ESAC) nära Madrid, Spanien, den 6 december 2018. Kometkärnan är kärnan i den ljusaste punkten i mitten av bilden, och det gröna diffusa molnet är dess koma. Den gröna färgen orsakas av molekyler – främst CN (cyanogen) och C2 (diatomiskt kol) – som joniseras av solljus när kometen närmar sig solen. En antydan om kometens svans syns uppe till vänster. De diagonala ränderna är stjärnstigar. Kometen nådde perihelium, den närmaste punkten till solen längs dess bana, onsdagen den 12 december, och är på väg att närma sig jorden den här helgen, när det kan bli synligt för blotta ögat från mörka platser. En ljus komet med en period på 5,5 år, 46P hade valts ut på 1990-talet som mål för ESA:s Rosetta-uppdrag. Dock, en lanseringsfördröjning fick uppdragsgruppen att välja ett nytt mål, Comet 67P/Churyumov–Gerasimenko, som besöktes av Rosetta mellan 2014 och 2016. Den här bilden är en sammansättning av 120 enskilda bilder, var och en med 15 sekunders exponering, med ett William Optics ZS 71 ED (71 mm refraktor) teleskop och en Canon EOS 700D DSLR-kamera (ISO:3200). Synfältet spänner över 2 grader x 1,5 grader. Kredit:ESA / ESAC Astronomy Club / W. Van Reeven
En speciell besökare korsar himlen:Comet 46P/Wirtanen, sett med teleskop och kikare de senaste veckorna, är på väg att närma sig jorden den här helgen, när det kan bli synligt för blotta ögat.
En ljus komet med en period på 5,5 år, 46P hade valts ut på 1990-talet som mål för ESA:s Rosetta-uppdrag.
"När vi började studera Rosetta, en av de viktigaste uppgifterna var att skapa en lista över kometer som kunde nås av en rymdfarkost som sjösattes på en Ariane 5 och som hade tillräcklig nyttolast för att studera kometen, säger Gerhard Schwehm, som var ESA Rosetta-projektets forskare vid den tiden.
"Det visade sig att ett uppdrag till Comet 46P/Wirtanen med uppskjutning i början av 2003 skulle vara en av de bästa möjligheterna. Detta initierade en intensiv observationskampanj från marken för att förbereda för uppdraget."
Dock, en uppskjutningsfördröjning från 2003 till 2004 innebar att rymdfarkosten inte skulle kunna träffas med den kometen när den närmade sig solen 2013, uppmanade Rosetta-teamet att välja ett nytt mål, den nu berömda 67P/Churyumov–Gerasimenko.
"Resten, som de säger, är historia, men på grund av det ursprungliga valet, Kometen 46P är fortfarande en av de bäst observerade kometerna hittills, tillägger Gerhard.
Kometer från marken och rymden
Även om vi har lärt oss detaljerna i Comet 67P tack vare den omfattande data som samlades in där av Rosetta mellan 2014 och 2016, uppdragets ursprungliga mål har fortfarande många hemligheter i beredskap. Astronomer utnyttjar nu besöket för att observera det från marken och avslöja några av dess mysterier.
Kometen 46P nådde perihelion, den närmaste punkten till solen längs dess bana, onsdagen den 12 december, och kommer att synas som ljusast för observatörer på jorden under de kommande dagarna, när den fortsätter att röra sig mot vår planet, når det närmaste avståndet på söndagen.
"Den största fördelen med att observera kometer med teleskop på marken är att vi kan studera dem som helhet, inklusive koma och svansar som sträcker sig över miljontals kilometer, " förklarar Colin Snodgrass från University of Edinburgh, STORBRITANNIEN.
En bild av kometen 46P/Wirtanen tagen av Jost Jahn vid Observatoire de Haute Provence, Frankrike, den 10 december 2018. Kometen är synlig i den nedre högra delen av bilden, med svansen som sträcker sig upp till vänster. De diagonala ränderna över bilden är stjärnspår. Kometen nådde perihelium, den närmaste punkten till solen längs dess bana, onsdagen den 12 december, och är på väg att närma sig jorden den här helgen, när det kan bli synligt för blotta ögat från mörka platser. Den här bilden är en sammansättning av 3x33 kort, 15 sekunders exponeringar tagna med RBG-filter på ROTAT-teleskopet, en komakorrigerad Newtonian (60 cm f/3.2 utrustad med en SBIG STL11000 fullformat CCD). Den togs inom ramen för ett forskningsprojekt av två elever i 11:e klass från Mannheim, Tyskland, på Hector-seminariet, en organisation som fostrar begåvade gymnasieelever i STEM-ämnen; eleverna övervakas av Carolin Liefke från Haus der Astronomie i Heidelberg, Tyskland. Bilden har bearbetats med Larson-Sekaninas rotationsgradientfilterteknik för att förbättra kontrasten och avslöja kometens svans. ROTERA, The Remote Observatory Teoretical Astrophysics Tuebingen, drivs av den tyska stiftelsen Interactive Astronomy and Astrophysics (Stiftung Interaktive Astronomie und Astrophysik), som syftar till att inspirera unga vuxna med praktisk vetenskap. Kredit:J. Jahn, Amrum
Colin koordinerade den markbaserade kampanjen för att observera 67P medan Rosetta undersökte kometen från omloppsbana, och är nu också involverad i att observera 46P.
I fallet med 67P, observationer från marken gav ett globalt sammanhang till de detaljerade mätningarna som Rosetta gjorde i den inre koma, avslöjar hur gasen som observerades i koma var kopplad till kometens säsongscykel.
"Från deras utsiktspunkt, rymdfarkoster som Rosetta kan se detaljer som vi inte kan lösa från marken, " säger Colin. "Men, för Comet 46P har vi nu en mycket speciell möjlighet att få detaljerade observationer från jorden, eftersom kometen kommer riktigt nära oss:när den närmar sig närmast, det kommer att vara bara 30 gånger längre än månen."
"Vi kommer fortfarande inte att få något liknande den detalj som Rosetta returnerade - vi kommer inte att kunna lösa kärnan i 46P, till exempel – men vi kan studera utflödet av gas och damm i den inre koma bättre än vad som är möjligt för de flesta kometer."
Eftersom Comet 46P passerar så nära oss, det är mycket ljust – miljontals gånger ljusare än 67P dök upp från jorden 2015 – vilket gör att astronomer kan observera det med ett brett utbud av teleskop och vid olika våglängder. Med dessa uppgifter, de kommer att sätta ihop en mer komplett bild av kometen och vad som driver dess aktivitet.
Från en komet till nästa
Att observera Rosettas ursprungliga mål ger också astronomer en chans att testa tekniker och utveckla expertis som kommer att vara till nytta när 67P – Rosettas faktiska mål – kommer att ha sin nästa perihelion i slutet av 2021.
Helen Usher, en Ph.D. student vid Open University och Cardiff University, arbetar med Faulkes Telescope Project i Storbritannien, samordnar ett försök att involvera elever från skolor över hela Europa, samla in och analysera data för Comet 46P och som förberedelse för framtida observationer av 67P.
"Jag blev inspirerad av Rosetta-uppdraget att börja min doktorsexamen, och jag är glad att kunna dela denna entusiasm med skolbarn, som är glada över att få bidra till vår vetenskapliga forskning, säger Helen.
Åtta skolor från Storbritannien, Tyskland, Frankrike och Norge har anslutit sig till projektet hittills, inklusive en grundskola, och Helen hoppas att fler kommer att ansluta sig under de kommande veckorna.
Kometen 46P/Wirtanen sett med Faulkes Telescope North, Las Cumbres observatorium, Hawaii den 9 december 2018. Bilden producerades genom att kombinera bilder tagna med tre smalbandsfilter vid 385, 511 och 683 nm, som är en del av en serie filter som tillhandahölls av ESA för att studera kometen 67P/Churyumov–Gerasimenko från marken under Rosetta-uppdraget, och används nu för att observera 46P. Det gröna diffusa molnet är kometens koma - den gröna färgen orsakas av kol (C2) molekyler. De smalbandiga filtren gör att ljus från olika gaser i koma kan separeras, ger ett mått på kometens sammansättning. De tre filtren som används här isolerar CN (blått), C2 (grön) och solljus som reflekteras från dammkorn (röd). Komas asymmetri är synlig på bilden. Den rödaktiga randen i den nedre delen av bilden är en bakgrundsstjärna, släpade på grund av det faktum att teleskopet spårade den snabbrörliga kometen Kometen nådde perihelium, den närmaste punkten till solen längs dess bana, onsdagen den 12 december, och är på väg att närma sig jorden den här helgen, när det kan bli synligt för blotta ögat från mörka platser. En ljus komet med en period på 5,5 år, 46P hade valts ut på 1990-talet som mål för ESA:s Rosetta-uppdrag. Dock, en lanseringsfördröjning fick uppdragsgruppen att välja ett nytt mål, Comet 67P/Churyumov–Gerasimenko, som besöktes av Rosetta mellan 2014 och 2016. Kredit:T. Lister / C. Snodgrass / Faulkes Telescope Project / Las Cumbres Observatory
Faulkes Telescope Project använder sig av ett världsomspännande nätverk av robotteleskop, byggd och drivs av Las Cumbres Observatory, inklusive två 2-m teleskop på Hawaii och Australien.
Särskilt, Faulkes Telescope North på Hawaii är utrustat med en serie filter som tillhandahållits av ESA för att studera kometen 67P från marken under Rosetta-uppdraget, och används nu för att observera 46P.
"Dessa filter är fantastiska för att observera en ljus komet som 46P, gör det möjligt för oss att separera gas- och dammhalten i koma, tillägger Helen.
När helgen närmar sig, astronomer över hela världen – professionella, både studenter och amatörer – se fram emot klar himmel för sina observationer.
Hur man observerar kometen
Kometer är notoriskt oförutsägbara, men 46P förväntas nå magnituden 3 på söndag, så att det kan bli synligt för blotta ögat för skyskådare på mörka platser. Under helgen, kometen kan hittas nära Plejaderna, en stjärnhop inte långt på himlen från den ikoniska stjärnbilden Orion.
Entusiaster av astronomisk fotografering kan försöka fånga kometen med en kamera och teleobjektiv eller ett bärbart teleskop, men på grund av dess snabba rörelse över himlen, en serie korta, ungefär 10 sekunders exponeringar rekommenderas snarare än en längre.
Rosetta-uppdragsexperter kommer också att titta på himlen i helgen för att begrunda kometen som nästan var deras att utforska.
"Vi var tvungna att säga adjö till 46P för Rosetta, men kometen var under så många år kärnan i mitt yrkesliv så det är väldigt känslosamt att jag kan ha en chans att se den direkt med mina egna ögon, avslutar Gerhard.