Es mag so aussehen, als wären wir bei der Untersuchung von Kometen des Sonnensystems weit fortgeschritten, aber tatsächlich haben wir ihre Geheimnisse nur geringfügig berührt. Das Bild zeigt eine flache Spur von der Kollision des Kometen Tempel 1 mit der Sonde der NASA-Mission Deep Impact. Das Teleskop James Webb kann etwas tiefer in die Untersuchung von Kometen eintauchen.
Wenn das nach James Webb benannte NASA-Teleskop 2018 veröffentlicht wird, werden Kometenjäger den ganzen Weg damit arbeiten. Das liegt daran, dass ein 6,5-Meter-Objektiv Bilder von Kometen, die in der Nähe der Erde fliegen, in bisher unerreichter Klarheit liefert.
Die neue Studie unter der Leitung von Michael S. P. Kelley, in Zusammenarbeit mit Wissenschaftlern der University of Maryland, spricht über die Gründe, warum das Teleskop James Webb Weltraumteleskop wird ein ausgezeichnetes Werkzeug für die Untersuchung von Kometen sein. (Dieses Dokument wird in Veröffentlichungen der Pacific Astronomical Society veröffentlicht.) Beobachter von Kometen werden in allen Bereichen der Forschung mit Astronomen konkurrieren, beispielsweise bei der Beobachtung von Galaxien und der Untersuchung des Ursprungs des Universums.
Unser Problem ist, dass Kometen in einiger Entfernung sehr verschwommen aussehen. Noch unschärferes Bild erhalten wir, wenn wir durch die Erdatmosphäre beobachten. James Webb Teleskop, wiederum ist weit von der Erde entfernt und hat eine Linse, deren Größe ein Vielfaches höher als in der Weltraumteleskop Hubble. Aus diesem Grund gibt es zahlreiche Möglichkeiten, Kometen des Sonnensystems zu beobachten.
James Webb hat auch ein ultrasensitives Spektrometer mit einem Wellenlängenbereich von 3 bis 5 Mikrometer. Damit können wir die Emissionen von Kometengasen erforschen - Wasserdampf, Kohlendioxid. Wenn wir sie untersuchen, können wir die Zusammensetzung des Kometenkerns bestimmen. "Wir wollen verstehen, woraus der Kern besteht", sagte Kayle in einem Interview mit Discovery News. „Aus der Ferne sehen wir nur eine helle, inkohärente Wolke. Wir haben keine Gelegenheit, den Kern direkt zu studieren. “
Kohlendioxid im Schweif des NEAT-Kometen (entdeckt 2004) ist auf Bildern von der Erde nicht sichtbar.
Kohlendioxid in Kometen ist für die Erde praktisch unsichtbar, da dichte Schichten der Atmosphäre die Sicht verdecken. Mit dem James Webb-Teleskop können wir es sehr gut sehen. Warum ist das wichtig? Weil sein Vorhandensein einer der Hauptindikatoren für die Berechnung der verlorenen Masse eines Kometen während seiner Annäherung an die Sonne und mit dem Verlust seiner äußeren Schichten ist.
Kohlendioxid und sein enger Verwandter Kohlenmonoxid sind flüchtige Moleküle. Dies bedeutet, dass sie leicht der Sonnenenergie ausgesetzt sind, beispielsweise im Vergleich zu Eis. Wenn sich der Komet der Sonne nähert, wollen die Wissenschaftler diese beiden Elemente untersuchen, um den Erosionsprozess zu verstehen.
Im Asteroidengürtel zwischen Mars und Jupiter wurden mehrere Kometen beobachtet. Landteleskope haben Staubspuren von diesen Kometen entdeckt, eine Art Kometenaktivität soll dort vorkommen. Obwohl diese Aktivität höchstwahrscheinlich gering ist. Aufgrund ihrer relativen Nähe zur Sonne und der Stabilität der Umlaufbahn kann davon ausgegangen werden, dass der größte Teil ihres Gases verdampft ist.
Die Empfindlichkeit des Teleskops von James Webb ermöglicht es Wissenschaftlern zu verstehen, wie viel Gas in den Kometen des Hauptgürtels verbleibt. Kaylie sagte, dass dieses Gas mit Wasser verwandt sein könnte. "Dies sind Geschichten über Wasser im Asteroidengürtel", sagte er. "Wir wollen verstehen, woher es kam, wie viel es war und wie viel Zeit es auf die Erde kam."
Die meisten Kometen können nur in der Nähe der Erde untersucht werden, da es auch Fahrzeuge gibt, mit denen sie untersucht werden können. ("Rosetta" war das erste Gerät in der Umlaufbahn des Kometen seit mehr als einem Jahr). Dadurch entsteht eine verzerrte Sicht auf Kometen. Wir sehen sie nur während einer starken Aktivität und nicht während des Aufwärmens oder Abkühlens.
Komet 103P / Hartley-2 (auf dem Foto), zusammen mit einer künstlerischen Darstellung seiner Route im Sonnensystem. (2010)
Die Liste der vielversprechenden Forschungsziele für "James Webb" ist sehr breit, aber hier sind einige von Kellys "Favoriten":
- 46P / Wirtanen (2018): Dieser Komet bewegt sich sehr nahe an der Erde vorbei, ungefähr viermal so weit wie die Erde vom Mond entfernt ist. Kelly sagt, dass die Kombination aus der Nähe und dem guten Image von James Webb es Wissenschaftlern ermöglichen wird, die Oberfläche des Kometen gut zu untersuchen.
- 133P / Elst-Pizarro (2018): Einer der bekanntesten Kometen im Asteroidenhauptgürtel. Vor dem Erscheinen von James Webb gab es keine klaren Informationen über die Gasmenge in diesen Kometen. "James Webb" wird es uns zur Verfügung stellen können;
- 103P / Hartley 2 (2023): Dieser Komet wurde 2010 während der NASA-Mission EPOXI leicht erforscht. Mit Hilfe von „James Webb“ können wir uns ein genaueres Bild vom Verhalten des Kometen machen.
