Neue Studie zeigt Beziehungen zwischen Chemikalien auf Kometen gefunden

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Anonim

Eine neue Studie hat Ähnlichkeiten und Beziehungen zwischen bestimmten Arten von Chemikalien aufgedeckt, die auf 30 verschiedenen Kometen gefunden wurden, die in ihrer gesamten Zusammensetzung im Vergleich zueinander sehr unterschiedlich sind. Die Forschung ist Teil laufender Untersuchungen dieser Urkörper, die vor 4, 6 Milliarden Jahren weitgehend unverändertes Material aus der Geburt des Sonnensystems enthalten.

Durch die Untersuchung der Zusammensetzung der dunstigen Komas und Schwänze dieser Kometen fanden die Forscher heraus, dass bestimmte chemische Eisarten auf den Kometen regelmäßig zusammen mit anderen Chemikalien in korrelierter Weise auftreten, während bestimmte andere Chemikalien unabhängig von anderen vorhanden waren oder waren. "Dies bezieht sich darauf, wie die Chemikalien zusammen gespeichert oder im Kern oder Kometenkörper gespeichert werden", sagte Neil Dello Russo, Hauptautor der Studie, ein Weltraumwissenschaftler am Applied Physics Laboratory der Johns Hopkins University in Laurel, Maryland.

Die in Kometen beobachteten Mengen und Beziehungen der Chemikalien können den Forschern helfen, mehr über die Entstehung unseres Sonnensystems zu erfahren. "Wir wollen die Häufigkeit dieser Chemikalien untersuchen, denn Kometen sind ein Fenster in die ferne Vergangenheit, und sie können uns sagen, wie die chemischen Eigenschaften und Bedingungen im frühen Sonnensystem waren", sagte Dello Russo. Das Team untersuchte verschiedene Arten von einfachen, aber reichlich vorhandenen Chemikalien, einschließlich flüchtiger Stoffe wie Wasser, Methan, Kohlenmonoxid und Ammoniak. Beobachtungen von der Erde können diese chemischen Stoffe nicht direkt am Kern von Kometen nachweisen, aber Gase, Eis und Körner, die vom Kometen freigesetzt werden, hinterlassen eine chemische Spur, die in den dunstigen Komas und Schwänzen von Kometen beobachtet werden kann.

Die Forscher untersuchten Daten, die von 1997 bis 2013 gesammelt wurden, und umfassten sowohl kurzperiodische Kometen (jene, die um den Kuipergürtel jenseits der Gasriesenplaneten gelagert werden) als auch lange Kometen (die sich zwischen den Gasriesen bildeten, bevor sie in die Ferne ausgeworfen wurden) entferntere Oort-Wolke). Die Studie verglich die chemische Zusammensetzung der Kometen, die nach ihrer Freisetzung aus diesen Reservoirs gemessen wurden. Während jeder Komete eine einzigartige chemische Signatur aufweist, sind Kometen mit kurzer Periode im Durchschnitt in bestimmten Chemikalien weniger erschöpft als lange Kometen aus der Oort-Wolke.

Die Ergebnisse wurden in der Novemberausgabe von Icarus veröffentlicht.

Die Studie verwendete hochauflösende Infrarotspektrometer auf der Basis von Erde, die winzige Farbunterschiede erkennen können, die diagnostische Fingerabdrücke der in den Kometenschweifen vorhandenen Chemikalien aufdecken. Daten aus dem Nahinfrarotspektrometer (NIRSPEC) am Keck 2-Teleskop des WM Keck-Observatoriums auf dem Mauna Kea, Hawaii; das Cryogenic Echelle Spectrometer (CSHELL) bei der NASA Infrared Telescope Facility am Mauna Kea; die Infrarotkamera und der Spektrograph am Subaru-Teleskop, ebenfalls auf Mauna Kea; und das CRyogenic hochauflösende Infrarot-Echelle-Spektrograph (CRIRES) -Spektrometer am VLT-Teleskop in Cerro Paranal, Chile, wurden verwendet. Dello Russo erklärte, dass diese Forschung nur durch die jüngsten Durchbrüche in Infrarotspektrometern ermöglicht wurde: "In den letzten 20 Jahren haben technologische Fortschritte es wirklich möglich gemacht, flüchtige Chemikalien in Kometen genau zu detektieren, und dies auch für schwächere und schwächere Kometen weiter weg als bisher möglich. So konnten wir eine ausreichend große Gruppe von Kometen untersuchen, um wichtige Trends zu beobachten und zu untersuchen. "

Dello Russo sagte, dass Studien wie diese benötigt werden, um zu erweitern, was Wissenschaftler über die Natur und Geschichte von Kometen wissen, wie Kometeneis verwandt ist und wie sie im Kern gespeichert und freigesetzt werden. "Kometen sind sehr verschieden", sagte er. "Wenn die NASA oder die ESA eine Mission zu einem Kometen senden, können wir eine enorme Menge an Details über diesen spezifischen Kometen lernen. Was unsere Forschung macht, sind diese Ergebnisse in den größeren chemischen Kontext der gesamten Kometenpopulation zu bringen einzelner Komet passt in die Kometenbevölkerung. "

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