Orbitujący słoneczny statek kosmiczny przelatuje przez ogon rozpadającej się komety

Nieoczekiwanie rozkładający się warkocz komety zapewnił naukowcom wyjątkową okazję do zbadania tych niezwykłych struktur w ramach nowych badań zaprezentowanych dziś podczas National Astronomy Meeting w 2021 roku.

Kometa Atlas rozpadła się, zanim zbliżyła się do Słońca w zeszłym roku, pozostawiając swój dawny warkocz w przestrzeni kosmicznej w postaci drobnych obłoków pyłu i naładowanych cząstek. Dezintegrację zaobserwował Teleskop Kosmiczny Hubble’a w kwietniu 2020 r., ale niedawno sonda kosmiczna Solar Orbiter Europejskiej Agencji Kosmicznej przeleciała w pobliżu pozostałości ogona w trakcie trwającej misji.

To szczęśliwe spotkanie dało naukowcom wyjątkową okazję do zbadania struktury wyizolowanego warkocza komety. Korzystając z połączonych pomiarów ze wszystkich instrumentów sondy Solar Orbiter na miejscu, naukowcy zrekonstruowali spotkanie z warkoczem ATLAS. Powstały model sugeruje, że otaczające międzyplanetarne pole magnetyczne przenoszone przez wiatr słoneczny „zasłania” kometę, otaczając centralny obszar warkocza słabszym polem magnetycznym.

Komety zwykle mają dwa oddzielne warkocze; Jednym z nich jest dobrze znany jasny, zakrzywiony warkocz pyłowy, a drugim – zwykle słabszy – jest warkocz jonowy. Warkocz jonowy powstaje w wyniku interakcji między gazem kometarnym a otaczającym wiatrem słonecznym, gorącym gazem naładowanych cząstek, które nieustannie wydmuchują ze Słońca i przenikają cały Układ Słoneczny.

Kiedy wiatr słoneczny wchodzi w interakcję ze stałą przeszkodą, taką jak kometa, uważa się, że jego pole magnetyczne ugina się i „owija” wokół niej. Jednoczesna obecność czapeczki pola magnetycznego i wyemitowanych jonów kometarnych z topnienia jądra lodowego wytwarza charakterystyczny drugi warkocz jonowy, który może rozciągać się na duże odległości w dół od jądra komety.

„To całkowicie wyjątkowe wydarzenie i ekscytująca okazja dla nas, aby zbadać skład i strukturę warkoczy komet z niespotykanymi dotąd szczegółami” – mówi Lorenzo Mattini, heliofizyk z Imperial College London i kierownik prac. Solar Probe i krążąca wokół Słońca sonda słoneczna są teraz bliżej niż kiedykolwiek wcześniej. W przeszłości te zdarzenia mogą stać się bardziej powszechne w przyszłości!”

To pierwsze odkrycie warkocza komety, które pojawiło się w pobliżu Słońca – na orbicie Wenus. Jest to również jeden z nielicznych przypadków, w których naukowcy byli w stanie wykonać bezpośrednie pomiary z segmentowanej komety. Oczekuje się, że dane z tego spotkania znacznie przyczynią się do zrozumienia interakcji komet z wiatrem słonecznym oraz struktury i formowania się ich jonowych warkoczy.

Spotkanie: Krajowe Spotkanie Królewskiego Towarzystwa Astronomicznego