Det verkade som om det blev lite konstigt inom röntgenastronomi när NASA / ESA ROSAT observatorium började se utsläpp från en serie kometer. Denna upptäckt 1996 var en conundrum; hur kunde röntgenstrålar, oftare förknippade med heta plasma, produceras av några av de kallaste kropparna i solsystemet? 2005 lanserades NASA: s Swift-observatorium för att leta efter några av de mest energiska händelserna i det observerbara universum: gammastrålningsburst (GRB) och supernovaer. Men under de senaste tre åren har Swift också bevisat sig vara en kometjägare.
Om röntgenstrålar vanligtvis släpps ut av flera miljoner Kelvin-plasma, hur kan röntgenstrålar eventuellt genereras av kometer som består av is och damm? Det visar sig att det finns en intressant grävling eftersom kometer interagerar med solvinden inom 3AU från solytan, vilket gör att instrumentering utformad för att observera de mest våldsamma explosionerna i universum för att också studera de mest eleganta föremål närmare hemma ...
“Det var en stor överraskning 1996 när NASA-europeiska ROSAT-uppdraget visade att kometen Hyakutake sände röntgenstrålar, ”Säger Dennis Bodewits, NASA Postdoktorell medarbetare vid Goddard Space Flight Center. ”Efter upptäckten sökte astronomer genom ROSAT-arkiven. Det visar sig att de flesta kometer avger röntgenstrålar när de kommer inom cirka tre gånger jordens avstånd från solen”. Och det måste ha varit en mycket stor överraskning för forskare som antog att ROSAT bara kunde användas för att skymta den övergående blixten hos en GRB eller supernova, eventuellt leka födelsen av svarta hål. Kometer spelade helt enkelt inte i utformningen av detta uppdrag.
Sedan lanseringen av en annan GRB-jägare 2005, har dock NASA: s Swift Gamma-ray Explorer upptäckt 380 GRB, 80 supernovaer och ... 6 kometer. Så hur kan en komet eventuellt studeras med utrustning avsedd för något så radikalt annorlunda?
När kometer börjar sin dödsförsvarande sunward-bana, värms de upp. Deras frysta ytor börjar spränga gas och damm i rymden. Solvindtryck får coman (kometens tillfälliga atmosfär) att mata ut gas och damm bakom kometen, borta från solen. Neutrala partiklar kommer att föras bort av solvindtryck, medan laddade partiklar följer det interplanetära magnetfältet (IMF) som en "jonsvans". Kometer kan därför ofta ses med två svansar, en neutral svans och en jonsvans.
Denna interaktion mellan solvinden och kometen har en annan effekt: avgiftsutbyte.
Energiska solvindjoner påverkar komaen och fångar upp elektroner från neutrala atomer. När elektronerna kopplas till sina nya föräldrakärnor (solvinden) frigörs energi i form av röntgenstrålar. Eftersom komaet kan mäta flera tusen mil i diameter har kometatmosfären ett enormt tvärsnitt, vilket gör att ett stort antal av dessa laddningsutbyten kan inträffa. Kometer blir plötsligt betydande röntgengeneratorer när de sprängs av solvindjoner. Den totala effekten från koma kan toppa a miljarder watt.
Laddningsutbyte kan inträffa i alla system där en het ström av joner interagerar med en svalare neutral gas. Att använda uppdrag som Swift för att studera interaktion mellan kometer och solvinden kan ge ett värdefullt laboratorium för forskare att förstå annars förvirrande röntgenutsläpp från andra system.
Källa: Physorg.com
