Sammansatt bild av (248370) 2005 QN173 tagen med Palomar Observatorys Hale Telescope i Kalifornien den 12 juli, 2021. Huvudet, eller kärna, av kometen är i det övre vänstra hörnet, med svansen sträckande nedåt och åt höger, blir allt svagare längre från kärnan. Stjärnor i synfältet visas som korta prickade linjer på grund av solsystemets skenbara rörelser mot bakgrundsstjärnor och processen att lägga ihop flera bilder för att öka svansens synlighet. Kredit:Henry H. Hsieh (PSI), Jana Pittichová (NASA/JPL-Caltech).
Det senaste kända exemplet på en sällsynt typ av föremål i solsystemet - en komet gömd bland asteroiderna i huvudbältet - har hittats och studerats, enligt ett nytt papper från Planetary Science Institute Senior Scientist Henry Hsieh.
Upptäcktes vara aktiv den 7 juli, 2021, av Asteroid Terrestrial-Impact Last Alert System (ATLAS) undersökning, asteroid (248370) 2005 QN137 är bara den åttonde asteroiden i huvudbältet, av mer än en halv miljon kända asteroider i huvudbältet, bekräftat att inte bara vara aktiv, men att ha varit aktiv vid mer än ett tillfälle. "Detta beteende indikerar starkt att dess aktivitet beror på sublimering av isigt material, sa Hsieh, huvudförfattare till artikeln "Physical Characterization of Main-Belt Comet (248370) 2005 QN173" som han presenterade vid en presskonferens idag vid det 53:e årsmötet för American Astronomical Society's Division for Planetary Sciences. "Som sådan, det anses vara en så kallad huvudbältskomet, och är ett av bara cirka 20 föremål som för närvarande har bekräftats eller misstänks vara kometer i huvudbältet, inklusive några som hittills bara har observerats vara aktiva en gång.
"248370 kan ses som både en asteroid och en komet, eller mer specifikt, en asteroid i huvudbältet som nyligen har upptäckts vara en komet. Det passar de fysiska definitionerna av en komet, genom att det troligen är isigt och sprutar ut damm i rymden, även om den också har en asteroids omloppsbana, ", sa Hsieh. "Denna dualitet och suddighet av gränsen mellan vad som tidigare ansågs vara två helt separata typer av objekt - asteroider och kometer - är en viktig del av det som gör dessa objekt så intressanta."
Diagram som visar omloppsbanan för (248370) 2005 QN173 tillsammans med huvudasteroidbältet och Jupiters banor, Saturnus, Uranus, och Neptunus, och kometen Halley för jämförelse, visar hur "traditionella" kometer som kometen Halley tillbringar mycket mer tid långt från solen i det kalla yttre solsystemet än (248370) 2005 QN173, vars bana håller den mycket närmare solen och därför i en mycket varmare miljö hela tiden. Kredit:Henry H. Hsieh (PSI).
Hsieh fann att storleken på kärnan, det fasta föremålet vid "huvudet" på kometen som är omgivet av ett dammmoln, är 3,2 kilometer (2 miles) över, längden på svansen i juli 2021 var mer än 720, 000 kilometer (450, 000 miles) lång, eller tre gånger avståndet från jorden till månen, och svansen på den tiden var bara 1, 400 kilometer (900 miles) bred. Dessa dimensioner betyder att om längden på svansen skalas till längden på en fotbollsplan, svansen skulle vara bara 7 tum bred och kärnan skulle vara en halv millimeter tvärs över.
"Den här extremt smala svansen talar om för oss att dammpartiklar knappt flyter bort från kärnan med extremt låga hastigheter och att flödet av gas som strömmar ut från kometen som normalt lyfter damm ut i rymden från en komet är extremt svagt. Sådana låga hastigheter skulle normalt sett gör det svårt för damm att fly från själva kärnans gravitation, så detta tyder på att något annat kan hjälpa dammet att fly. Till exempel, kärnan kan snurra tillräckligt snabbt för att hjälpa till att slänga damm ut i rymden som delvis har lyfts av utströmmande gas. Ytterligare observationer kommer dock att behövas för att bekräfta kärnans rotationshastighet, " sa Hsieh.
"Kometaktivitet anses generellt orsakas av sublimering - omvandlingen från is till gas - av isigt material i ett solsystemobjekt, vilket betyder att de flesta kometer kommer från det kalla yttre solsystemet, bortom Neptunus omloppsbana, och tillbringar det mesta av sin tid där, med sina mycket långsträckta banor som bara för dem nära solen och jorden under korta perioder åt gången, " sa Hsieh. "Under de tider när de är tillräckligt nära solen, de värms upp och frigör gas och damm som ett resultat av issublimering, producerar det luddiga utseendet och ofta spektakulära svansar som är förknippade med kometer."
Däremot huvudbältets asteroider, som kretsar mellan Mars och Jupiters banor, tros ha befunnit sig i det varma inre solsystemet där vi ser dem idag (inuti Jupiters omloppsbana) under de senaste 4,6 miljarder år. All is i dessa objekt förväntades vara borta från att vara så nära solen så länge, vilket betyder att kometaktivitet inte förväntades vara möjlig från något av dessa objekt. Dock, några få sällsynta föremål som utmanar denna förväntning som kallas huvudbältets kometer, upptäcktes först som en ny klass av kometer av Hsieh och David Jewitt 2006, har hittats under de senaste åren. Dessa objekt är intressanta eftersom en betydande del av jordens vatten tros ha levererats via nedslag av asteroider från huvudasteroidbältet när jorden bildades. Med tanke på att aktiviteten som observerats för dessa objekt innebär att de sannolikt fortfarande innehåller is, de erbjuder ett potentiellt sätt att testa den hypotesen och lära sig mer om livets ursprung på jorden genom att lära sig mer om överflöd, distribution, och fysikaliska egenskaper hos isiga föremål i det inre solsystemet.
