Astronomen fanden den Kometen Borisov ziemlich langweilig. Sie lagen falsch.

Künstlerische Darstellung der Oberfläche des Kometen 2I/Borisov. ESO/M. Kormesser

Unser Sonnensystem ist voll von Kometen, die vorbeisausen, während wir sie über Jahrhunderte verfolgen. Aber Menschen haben bisher nur zwei besuchende Objekte von außerhalb des Sonnensystems gesehen. Da ist ‘Oumuamua, der interstellare Asteroid, den wir denken könnte tatsächlich ein flacher Pfannkuchen-ähnlicher Stein sein aus den Überresten eines Pluto ähnlichen Exoplaneten. Es ist so seltsam, dass die Leute dachten, es sei vielleicht ein außerirdisches Raumschiff. (Es ist nicht.)

Und dann ist da noch 2I/Borisov, ein Komet, der … ziemlich wie ein gewöhnlicher Komet aussah. Es wurde erstmals im August 2019 entdeckt und bahnte sich im darauffolgenden Dezember seinen Weg um die Sonne. Zwischen diesen Monaten deuteten die meisten Daten an, dass Wissenschaftler ein konventionelles Objekt betrachteten, das aus ziemlich gewöhnlichem Kometenmaterial ( Wassereis , Staub, gashaltige Materialien ).

Vielleicht mussten wir einfach Geduld haben. EIN Paar neue Papiere heute veröffentlicht liefern einige verlockende Einblicke in Borisov, einschließlich der Feststellung, dass es sich um einen der ungestörtesten und unberührtesten Kometen handeln könnte, die jemals von Menschen untersucht wurden. Sie deuten auch darauf hin, dass die Bedingungen, die Borisov hervorgebracht haben, vielleicht doch nicht so exotisch sind. Tatsächlich könnte es von einem Sternensystem stammen, das sich nicht allzu sehr von unserem unterscheidet.

Wir haben genug Kometen aus unserem Sonnensystem untersucht, um zu wissen, dass sie sich in ihren frühen Stadien gebildet haben, als eine Menge Material herumwirbelte und sich zu einzelnen Körpern verschmolz. Sie bestehen hauptsächlich aus Eis, aber um zu überleben, müssen sie sich in einer Entfernung bilden, in der die Hitze und Strahlung der Sonne sie nicht sofort zum Schmelzen bringen. Vermutlich lassen auch andere Sternensysteme Kometen entstehen. Je weiter sie von der Strahlung des Sterns entfernt sind, desto mehr behalten sie ihre ursprüngliche Zusammensetzung und Chemie aus ihrer Entstehung vor etwa 4,5 Milliarden Jahren bei. Diese makellose Qualität bedeutet, dass Kometen wie konservierte Zeitkapseln von Sternensystemen in ihren Kinderschuhen sind.

Insbesondere Kometenstaub sagt uns, woraus das Sonnensystem bestand, als es zum ersten Mal Kometen geboren hat, und das gleiche Prinzip kann theoretisch auf interstellare Kometen angewendet werden. Durch die Untersuchung der Zusammensetzung und Struktur von Staubpartikeln in der Staubkoma von 2I/Borisov können wir fundierte Vermutungen über die Entstehungsbedingungen und Orte des Staubs anstellen, sagt Bin Yang, ein Astronom der Europäischen Südsternwarte und Hauptautor einer der das Studium.

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Die erste Studie unter der Leitung von Stefano Bagnulo am Armagh Observatory and Planetarium im Vereinigten Königreich konzentriert sich auf reflektiertes Licht. Licht besteht aus Wellen, und diese Wellen schwingen normalerweise gleichzeitig in viele verschiedene Richtungen. Wenn diese Wellen jedoch polarisiert sind, schwingen sie in eine bestimmte Richtung. Wenn Licht durch die Koma eines Kometen polarisiert wird (die trübe äußere Hülle aus Gas und Staub, die ausgestoßen wird, wenn der Komet von der Sonne erhitzt wird), kann die Untersuchung dieses Lichts Informationen über die Größe und Zusammensetzung des Staubs liefern, was uns hilft zu verstehen, wie der Komet funktioniert gebildet – und bietet im weiteren Sinne einen Einblick in die Geschichte seines ursprünglichen Sternensystems.

Die neuen Daten, die vom Very Large Telescope in Chile gesammelt wurden, sagen uns, dass das von Borisov reflektierte und durch seine Koma gefilterte Licht stärker polarisiert ist als das Licht von jedem anderen Objekt, das wir im Sonnensystem untersucht haben. Dies ist ein Zeichen dafür, dass die Partikel der Koma klein und sehr fein sind, was darauf hindeutet, dass sie nicht sehr durch die Strahlung und Hitze eines Sterns gestört wurden (Kräfte, die sonst dazu führen würden, dass größere Brocken willkürlich von der Oberfläche ausgestoßen werden). Die Autoren kommen zu dem Schluss, dass Borisov vielleicht eines der unberührtesten Objekte ist, die jemals entdeckt wurden. Das einzige Objekt, dessen Polarisation nahe kommt, ist C/Hale-Bopp, vielleicht der hellste Komet, der jemals beobachtet wurde, und sicherlich einer der am besten untersuchten Kometen des 20. Jahrhunderts. Es wird angenommen, dass Hale-Bopp vor seinem letzten Vorbeiflug an der Sonne im Jahr 1997 nur einmal nahe an die Sonne herangekommen ist. Daher glauben die Autoren, dass ähnliche Bedingungen sowohl Borisov als auch Hale-Bopp in zwei verschiedenen Sternensystemen hervorgebracht haben könnten.

In der Zwischenzeit hatte sich das von Yang geleitete Team daran gemacht, die Entstehung von Borisov zu verstehen, indem es das VLT sowie das chilenische Atacama Large Millimeter/Submillimeter Array (ALMA) verwendete, um die Wärme von großen Partikeln zu erkennen, die in Borisovs Koma hängen.

Demnach besteht Borisovs Koma aus kompakten, millimetergroßen Körnern – Kieselsteinen, die für einen Kometen ungewöhnlich groß sind. Diese Kieselsteine, die reich an Kohlenmonoxid und Wasser sind, bildeten sich wahrscheinlich zuerst in der inneren Region des Sternensystems, bevor sie nach außen transportiert wurden und sich allmählich mit verschiedenen Eissorten vermischten, die an verschiedenen weiter vom Stern entfernten Orten gebildet wurden. Es wird angenommen, dass diese von Riesenplaneten induzierte Gravitationsbewegung in unserem eigenen Sonnensystem stattgefunden hat ( Es wird sogar angenommen, dass es Hale-Bopp geholfen hat, sich zu formen ). Borisov kam im Grunde als eine Anhäufung von Material aus verschiedenen Teilen seines Sternensystems zusammen, bevor er einen abgelegenen Ort fand, an dem er weit entfernt von seinem Mutterstern sein Zuhause nennen konnte.

Zusammengenommen helfen uns die Ergebnisse dabei, einige Dinge zu sagen. Eine Fülle von Kohlenmonoxid und Wasser im Staub deutet darauf hin, dass sich der Komet in Umgebungen mit niedriger Temperatur (d. h. weit entfernt von einem Stern) aufgehalten hat, wo diese Verbindungen fast sein ganzes Leben lang kalt und stabil geblieben sein könnten. Das Auffinden unberührter Merkmale stützt diese Idee.

Die Ähnlichkeiten zwischen Borisov und Hale-Bopp sowie Beweise dafür, dass die Sternensysteme beider Kometen Gravitationsbewegungen erlebten, legen nahe, dass die Entwicklung unseres Sonnensystems vielleicht nicht so einzigartig ist, wie wir vielleicht gedacht haben. Das würde auch darauf hindeuten, dass die Bedingungen, die einen bewohnbaren Planeten wie die Erde hervorbringen, in der Galaxie häufiger vorkommen als angenommen.

Oder vielleicht ist dies ein Ablenkungsmanöver, und Borisovs Heimatsternsystem ist tatsächlich sehr exotisch. Neil Dello Russo, ein Astronom an der Johns Hopkins University, der nicht an der Studie beteiligt war, sagt, er sei überrascht gewesen, wie hoch die Kohlenmonoxid- und Wasserwerte waren – höher als alles, was bei Kometen unseres Sonnensystems beobachtet wurde.

Auch andere Fragen bleiben offen. Die neuen Erkenntnisse können uns immer noch nicht genau sagen, wann sich die Kieselsteine ​​im Koma gebildet haben oder woraus sie bestehen.

Das größte Problem könnte sein, dass die beiden Papiere zwei unterschiedliche Vorstellungen über die Partikel zu vertreten scheinen, aus denen Borisov besteht: Yangs Papier packt die Entdeckung großer Kieselsteine ​​​​im Koma deutlich heraus, während Bagnulos Papier darauf hindeutet, dass das Koma von rauchähnlichen kleinen Körnern dominiert wird das kann eine extreme Polarisation des Lichts verursachen. Aber Michael Kelley, ein Kometenforscher an der University of Maryland, der nicht an den neuen Studien beteiligt war, glaubt, dass dies wahrscheinlich nur eine Folge der unterschiedlichen Techniken ist, von denen jede den Nachweis eines bestimmten Teilchentyps bevorzugt. Zukünftige Analysen sollten in der Lage sein, beide Datensätze zu vergleichen und zu kombinieren und sie als Teile von Borisovs Evolution in Einklang zu bringen.

Borisov ist ein seltsames Objekt, aber was wirklich seltsam ist, ist die Vorstellung, dass es von einem Sternensystem stammen könnte, das sich nicht allzu sehr von unserem unterscheidet. Dieser interstellare Komet Macht sei einer der normalsten Besucher, die wir je begrüßt haben.

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