Koma (astronomi)

Tydlig koma på kometen Neat.
Kometen Holmes struktur i infrarött, sett av ett infrarött rymdteleskop.

Koma (från grekiskans komē 'hår')[1][2] kallas den nebulosiska utvecklingen runt en kometkärna. Den formas när kometen passerar nära solen på dess mycket ellipstiska bana och värms upp, så att delar smälter eller förgasas.[3] Detta ger en komet ett diffust utseende när den ses genom teleskop och skiljer den från stjärnor.

Koman består vanligtvis av is och kometstoft.[3] Vatten utgör upp till 90 procent av de flyktiga ämnen som strömmar ut från kärnan när kometen är inom 3–4 AE (450–600 miljoner km) från solen.[3] H2O-modermolekylen förstörs främst genom fotolys och i mycket mindre utsträckning fotojonisering.[3] Solvinden spelar en mindre roll i upplösningen av vatten jämfört med fotokemi.[3] Större stoftpartiklar lämnas längs kometens omloppsbana medan mindre partiklar trycks bort från solen in i kometens svans av lätt strålningstryck.

Den 11 augusti 2014 släppte astronomer för första gången studier gjorda med Atacama Large Millimeter/Submillimeter Array (ALMA), som detaljerat visar fördelningen av HCN, HNC, H2CO och stoft inuti koman av kometerna C/2012 F6 (Lemmon) och C/2012 S1 (ISON).[4][5] Den 2 juni 2015 rapporterade NASA att ALICE-spektrografen på rymdsonden Rosetta som studerade kometen 67P/Churyumov-Gerasimenko fastställde att elektroner (inom 1 km ovanför kometkärnan) producerade från fotojonisering av vattenmolekyler genom solstrålning, och inte fotoner från solen som tidigare trott, är orsaken till frigörandet av vatten och koldioxidmolekyler som frigörs från kometkärnan till dess koma.[6][7]

Storlek

Komet 17P/Holmes, 2007/11/02

Koman växer vanligtvis i storlek när kometer närmar sig solen, och de kan vara lika stora som Jupiters diameter, även om densiteten är mycket låg.[1] Ungefär en månad efter ett utbrott i oktober 2007 hade kometen 17P/Holmes en kort tid en svag stoftatmosfär som var större än solen.[8] Den stora kometen 1811 hade också koma som var ungefär lika med solens diameter.[9] Även om koman kan bli ganska stor, kan dess storlek faktiskt minska ungefär när den korsar Mars omloppsbana runt 1,5 AE från solen.[9] På detta avstånd blir solvinden tillräckligt stark för att blåsa bort gasen och stoftet från koman, vilket förstorar svansen.[9]

Röntgenstrålning

Tempel 1 i röntgenvåglängd av Chandra

Kometen visade sig sända ut röntgenstrålning i slutet av mars 1996.[10] Detta förvånade forskarna, eftersom röntgenstrålning vanligtvis förknippas med kroppar med mycket hög temperatur. Röntgenstrålningen tros genereras av interaktionen mellan kometen och solvinden då högladdade joner flyger genom en kometatmosfär kolliderar de med kometatomer och molekyler och "förlorar" en eller flera elektroner från kometen. Denna avrivning leder till emission av röntgenstrålning och ultravioletta fotoner.[11]

Observation

Med landbaserat teleskop och lämplig teknik, kan storleken på koma beräknas.[12] Det kallas driftmetoden, där man låser teleskopet på plats och mäter tiden för den synliga skivan att passera genom synfältet.[12] Den tiden multiplicerad med cosinus för kometens deklination, gånger 0,25, bör vara lika med komans diameter i bågminuter.[12] Om avståndet till kometen är känt, kan den skenbara storleken på koma bestämmas.[12]

År 2015 noterades att ALICE-instrumentet på rymdfarkosten ESA Rosetta till kometen 67/P, upptäckte väte, syre, kol och kväve i koman, som de också kallade kometens atmosfär.[13] Alice är en UV-spektrograf och den fann att elektroner skapade av UV-ljus kolliderade och bröt upp molekyler av vatten och kolmonoxid.[13]

Komposition

C/2006 W3 (Chistensen) – emitting carbon gas (infrared image)

Rosetta-uppdraget hittade kolmonoxid, koldioxid, ammoniak, metan och metanol i koman av Comet 67P, såväl som små mängder formaldehyd, vätesulfid, vätecyanid, svaveldioxid och koldisulfid.[14] De fyra översta gaserna i 67P:s halo var vatten, koldioxid, kolmonoxid och syre.[15] Förhållandet mellan syre och vatten som kom från kometen förblev konstant i flera månader.[15]

Se även

Referenser

Den här artikeln är helt eller delvis baserad på material från engelskspråkiga Wikipedia, Coma (comet), 30 juli 2023.

Noter

  1. ^ [a b] ”Chapter 14, Section 2 | Comet appearance and structure”. lifeng.lamost.org. http://lifeng.lamost.org/courses/astrotoday/CHAISSON/AT314/HTML/AT31402.HTM. Läst 8 januari 2017. 
  2. ^ "comet". Dictionary.com Unabridged (Online). n.d. Hämtad 2016-01-02.
  3. ^ [a b c d e] Combi, Michael R.; Harris, W. M.; Smyth, W. H. (2004). ”Gas Dynamics and Kinetics in the Cometary Coma: Theory and Observations”. Comets II (Lunar and Planetary Institute) 745: sid. 523–552. https://lpi.usra.edu/books/CometsII/7023.pdf. 
  4. ^ Zubritsky, Elizabeth; Neal-Jones, Nancy (11 augusti 2014). ”RELEASE 14-038 - NASA's 3-D Study of Comets Reveals Chemical Factory at Work”. NASA. http://www.nasa.gov/press/2014/august/goddard/nasa-s-3-d-study-of-comets-reveals-chemical-factory-at-work. Läst 12 augusti 2014. 
  5. ^ Cordiner, M.A. (11 augusti 2014). ”Mapping the Release of Volatiles in the Inner Comae of Comets C/2012 F6 (Lemmon) and C/2012 S1 (ISON) Using the Atacama Large Millimeter/Submillimeter Array”. The Astrophysical Journal 792 (1): sid. L2. doi:10.1088/2041-8205/792/1/L2. https://arxiv.org/abs/1408.2458. 
  6. ^ Agle, DC; Brown, Dwayne; Fohn, Joe; Bauer, Markus (2 juni 2015). ”NASA Instrument on Rosetta Makes Comet Atmosphere Discovery”. NASA. http://www.jpl.nasa.gov/news/news.php?feature=4609. Läst 2 juni 2015. 
  7. ^ Feldman, Paul D.; A'Hearn, Michael F.; Bertaux, Jean-Loup; Feaga, Lori M.; Parker, Joel Wm.; Schindhelm, Eric; Steiffl, Andrew J.; Stern, S. Alan; et al. (2 juni 2015). ”Measurements of the near-nucleus coma of comet 67P/Churyumov-Gerasimenko with the Alice far-ultraviolet spectrograph on Rosetta”. Astronomy and Astrophysics 583: sid. A8. doi:10.1051/0004-6361/201525925. http://www.aanda.org/articles/aa/pdf/forth/aa25925-15.pdf. 
  8. ^ Jewitt, David (9 november 2007). ”Comet Holmes Bigger Than The Sun”. Institute for Astronomy at the University of Hawaii. http://www2.ess.ucla.edu/~jewitt/holmes.html. Läst 17 november 2007. 
  9. ^ [a b c] Gary W. Kronk. ”The Comet Primer”. Cometography.com. http://cometography.com/educate/comintro.html. Läst 5 april 2011. 
  10. ^ ”First X-Rays from a Comet Discovered”. Goddard Space Flight Center. http://heasarc.gsfc.nasa.gov/docs/rosat/hyakutake.html. Läst 5 mars 2006. 
  11. ^ ”Interaction model – Probing space weather with comets”. KVI atomics physics. Arkiverad från originalet den 13 februari 2006. https://web.archive.org/web/20060213232726/http://www.kvi.nl/~bodewits. Läst 26 april 2009. 
  12. ^ [a b c d] Levy, D.H. (2003). David Levy's Guide to Observing and Discovering Comets. Cambridge University Press. sid. 127. ISBN 9780521520515. https://books.google.com/books?id=2AzBYCYV9ucC&pg=PA127. Läst 8 januari 2017 
  13. ^ [a b] ”Ultraviolet study reveals surprises in comet coma / Rosetta / Space Science / Our Activities / ESA”. esa.int. http://www.esa.int/Our_Activities/Space_Science/Rosetta/Ultraviolet_study_reveals_surprises_in_comet_coma. Läst 8 januari 2017. 
  14. ^ ”The scent of a comet: Rotten eggs and pee – CNET”. cnet.com. http://www.cnet.com/news/the-scent-of-a-comet-rotten-eggs-and-pee/. Läst 8 januari 2017. 
  15. ^ [a b] ”Rosetta finds molecular oxygen on comet 67P (Update)”. phys.org. http://phys.org/news/2015-10-rosetta-molecular-oxygen-comet-67p.html. Läst 8 januari 2017. 

Externa länkar

Media som används på denna webbplats

Infrared Structure of Comet Holmes.jpg
NASA's Spitzer Space Telescope captured the picture on the left of comet Holmes in March 2008, five months after the comet suddenly erupted and brightened a millionfold overnight. The contrast of the picture has been enhanced on the right to show the anatomy of the comet.

Every six years, comet 17P/Holmes speeds away from Jupiter and heads inward toward the sun, traveling the same route typically without incident. However, twice in the last 116 years, in November 1892 and October 2007, comet Holmes mysteriously exploded as it approached the asteroid belt. Astronomers still do not know the cause of these eruptions.

Spitzer's infrared picture at left reveals fine dust particles that make up the outer shell, or coma, of the comet. The nucleus of the comet is within the bright whitish spot in the center, while the yellow area shows solid particles that were blown from the comet in the explosion. The comet is headed away from the sun, which lies beyond the right-hand side of the picture.

The contrast-enhanced picture on the right shows the comet's outer shell, and strange filaments, or streamers, of dust. The streamers and shell are a yet another mystery surrounding comet Holmes. Scientists had initially suspected that the streamers were small dust particles ejected from fragments of the nucleus, or from hyerpactive jets on the nucleus, during the October 2007 explosion. If so, both the streamers and the shell should have shifted their orientation as the comet followed its orbit around the sun. Radiation pressure from the sun should have swept the material back and away from it. But pictures of comet Holmes taken by Spitzer over time show the streamers and shell in the same configuration, and not pointing away from the sun. The observations have left astronomers stumped.

The horizontal line seen in the contrast-enhanced picture is a trail of debris that travels along with the comet in its orbit.

The Spitzer picture was taken with the spacecraft's multiband imaging photometer at an infrared wavelength of 24 microns.
Comet-Neat-C2001-Q4.jpeg
Författare/Upphovsman: Rochus Hess, Licens: Attribution

Photo of comet C/2001 Q4 (NEAT) taken in Sommerholz (Austria) using the following equipement:

  • telescope: 250/1200mm Newton
  • camera: Canon EOS300D
  • exposure: 60 sec./ ISO 800
17P-Holmes Auvergne 2007 11 02.jpg
Författare/Upphovsman: Gil-Estel, Licens: CC BY 2.5
  • Object: Comet 17P/Holmes in the Perseus constellation. The picture was processed to show the green glow surrounding the coma. The star closest to the nucleus that shows through the coma is HD 23104.
  • Camera: modified EOS 350D (Baader IR cut filter)
  • Lens: Nikkor 300mm/f4
  • Aperture: f/5.6
  • Exposure: 40 x 1'
  • Exposure start: 2 november 2007 from 00:33 UTC to 01:30 UTC
  • Location: Paslières, Puy-de-Dôme, France
  • Processing: Iris (log) and Gimp (curves)
PIA02118.jpg

This false-color image shows comet Tempel 1 as seen by Chandra X-ray Observatory on June 30, 2005, Universal Time. The comet was bright and condensed. The X-rays observed from comets are caused by an interaction between highly charged oxygen in the solar wind and neutral gases from the comet.

The observatory detected X-rays with an energy of 0.3 to 1.0 kilo electron Volts. The bulk of the X-rays were between 0.5 and 0.7 kilo electron Volts.

Chandra will observe the comet for 18 hours during and after the time when NASA's Deep Impact impactor probe collides with Tempel 1 at 10:52 p.m. Pacific time, July 3 (1:52 a.m. Eastern time, July 4). The material ejected from the crater could cause the interaction region, and thus the X-ray emission, to move toward the Sun.
PIA20119-CometChristensen-C2006W3-CO2-WISE-20100420.jpg
PIA20119: Comet Christensen Has Carbon Gas

http://photojournal.jpl.nasa.gov/catalog/PIA20119

An expanded view of comet C/2006 W3 (Christensen) is shown here. The WISE spacecraft observed this comet on April 20th, 2010 as it traveled through the constellation Sagittarius. Comet Christensen was nearly 370 million miles (600 million kilometers) from Earth at the time.

The extent of the dust, about a tenth of a degree across in this image, is about 2/3rds the diameter of the sun.

The red contours show the signal from the gas emission observed by the WISE spacecraft in the 4.6 micron wavelength channel, which contains carbon monoxide (CO) and carbon dioxide (CO2) emission lines. The strength of the 4.6 micron signal indicates over half a metric ton per second of CO or CO2 was emitted from this comet at the time of the observations.

The WISE spacecraft was put into hibernation in 2011 upon completing its goal of surveying the entire sky in infrared light. WISE cataloged three quarters of a billion objects, including asteroids, stars and galaxies. In August 2013, NASA decided to reinstate the spacecraft on a mission to find and characterize more asteroids.

JPL manages NEOWISE for NASA's Science Mission Directorate at the agency's headquarters in Washington. The Space Dynamics Laboratory in Logan, Utah, built the science instrument. Ball Aerospace & Technologies Corp. of Boulder, Colorado, built the spacecraft. Science operations and data processing take place at the Infrared Processing and Analysis Center at the California Institute of Technology in Pasadena. Caltech manages JPL for NASA.

More information is online at http://www.nasa.gov/wise, http://wise.astro.ucla.edu and http://www.jpl.nasa.gov/wise.