Genom att observera en komet i termiska infraröda våglängder, samma våglängder som används av beröringsfria termometrar, det är möjligt att bestämma inte bara dess nuvarande temperatur, men också kärnans ytsammansättning som innehåller information om kometens termiska historia. Kredit:Kyoto Sangyo University
Världens första markbaserade observationer av den kala kärnan av en komet som närmar sig slutet av sin aktiva livstid avslöjade att kärnan har en diameter på 800 meter och är täckt med stora korn av fyllosilikat; på jorden är stora korn av fyllosilikat allmänt tillgängliga som talk. Denna upptäckt ger ledtrådar för att sammanställa historien om hur denna komet utvecklades till sitt nuvarande utbrända tillstånd.
Kometkärnor är svåra att observera eftersom när de kommer in i det inre solsystemet, där de är lätta att observera från jorden, de värms upp och frigör gas och damm som bildar en koma som skymmer kärnorna. När kometen P/2016 BA14 (PANSTARRS) upptäcktes i januari 2016 misstogs den först för en asteroid, men efterföljande observationer avslöjade svag kometaktivitet. Man tror att efter många resor genom det inre solsystemet, denna komet har bränt bort nästan all sin is och närmar sig nu slutet av sitt kometliv.
Den 22 mars, 2016, denna komet passerade inom 3,6 miljoner kilometer från jorden, bara nio gånger längre än månen. Ett team av astronomer från National Astronomical Observatory of Japan (NAOJ) och Koyama Astronomical Observatory vid Kyoto Sangyo University använde denna unika möjlighet att observera kometen med Subaru-teleskopet cirka 30 timmar innan dess närmaste närmande till jorden. De observerade framgångsrikt kärnan med minimal störning från dammkorn i koma. Tidigare, ytsammansättningen av en kometkärna har endast observerats av ett fåtal "in-situ" observationer av rymduppdrag.
Eftersom teamet observerade termisk infraröd strålning, samma område av det infraröda som används av kontaktlösa termometrar, de kunde hitta bevis för att kärnan är 800 meter i diameter och täckt med organiska molekyler och stora korn av fyllosilikat. Detta är första gången vattenhaltiga silikatmineraler som talk har hittats i en komet. Jämförelse med laboratoriemätningar av olika mineral visade att de vattenhaltiga silikatmineralerna på ytan av P/2016 BA14 har värmts upp till mer än cirka 330 grader Celsius tidigare. Eftersom yttemperaturen på P/2016 BA14 inte kan nå högre än cirka 130 grader Celsius i sin nuvarande omloppsbana, kometen kan ha varit i en omloppsbana närmare solen tidigare.
Nästa fråga är om kometer är täckta med talk från början eller om det utvecklas med tiden när de brinner ut. "Detta resultat ger oss en värdefull ledtråd för att studera kometernas utveckling." kommenterar Dr. Takafumi Ootsubo, huvudförfattaren till denna forskning, "Vi tror att ytterligare observationer av kometkärnorna kommer att göra det möjligt för oss att lära oss mer om kometernas utveckling."
Målet för denna forskning, P/2016 BA14, är ett potentiellt backupmål för Comet Interceptor-uppdraget, ett kometutforskningsuppdrag som utförs av ESA och JAXA.