I åratal har kometer mystifierade forskare med sina kompositioner som verkar ha bildats i både varma och kalla miljöer, snarare än på en plats med en enhetlig temperatur. Men ny forskning visar att orsaken till att några kometer har fläckar med olika ytkomposition inte beror på att de är gjorda av material som bildas i olika delar av solsystemet, utan för att vissa delar av deras yta absorberar värme i olika hastigheter. Detta leder till lokala kylflänsar och kalla fällor, enligt en ny modell konstruerad av David Jewitt och Aurelie Guilbert-Lepoutre från University of California, Los Angeles (UCLA). Deras modell visar att en komets kemiska sammansättning kan utvecklas under tio miljoner år under vilken en komet klassificeras som en Centaur och migrerar från Kuiper Belt till det inre solsystemet.
"Centaurerna är föremål som har rymt från Kuiper-bältet och drifter bland de jätteplaneterna," säger Jewitt. ”Deras livslängd i dessa banor är begränsad till cirka 10 miljoner år eftersom de är gravitationellt störda av planeterna till andra banor. Åtminstone hälften kastas ut från solsystemet till det interstellära mediet. Vissa sparkas in i Jupiters omloppsbana, där isen börjar sublimera och vi kallar dem för kometer. ”
Nyckeln är avvikelser i ytan - värmeledningsförmåga, reflektionsförmåga (albedo), snedighet (lutning) och till och med topografi som kratrar eller kuperad terräng. Detta leder till skapandet av 'termiska skuggor'.
"Precis som det är svalare i skuggan av en byggnad än att stå i hela solen, kommer regionen under en ljus plats eller en stenblock på ytan av en komet att förbli svalare än omgivningarna," säger Jewitt. Ju högre albedo, desto mer solljus reflekteras bort och håller den speciella lappen av kometen 20 till 30 grader kallare än dess omgivningar. De termiska skuggorna kan upprätthållas "Vi har beräknat hur den svala platsen sträcker sig ner i det inre av kometen och undersökt hur djupt och hur lång livslängd det här coola skuggregionen kan vara för föremål som rör sig på olika banor."
När de är kallare lockar de termiska skuggorna flyktiga material som vatten-is och koldioxid från någon annanstans på kometen, vilket förbättrar kompositionen där. Följaktligen blir kometens sammansättning starkt olikformig, liksom aktiviteten på kometen, som manifesteras i jetflyg av den typ som till exempel ses av Deep Impact-rymdskeppet på Comet Hartley 2 i november 2010.
Uppsatsen finns i astro-ph-arkivet och kan läsas här.
