ディープインパクト衝突後の彗星9P /テンペル1の中赤外線画像。画像クレジット：NAOJクリックして拡大
NASAのディープインパクトミッションが今年の7月4日に彗星9P /テンペル1に突入したとき、マウナケアの巨大な望遠鏡は、衝突中に放出された塵、ガス、氷の巨大な雲のユニークな景色を見せました。
世界最大の大きな望遠鏡のコレクションによって理想的な条件下で行われた一連の調整された観測は、彗星の祖先とlife周期に驚くべき新しい洞察をもたらしました。具体的には、彗星のほこりっぽい皮膚の下にある材料は、関係が疑われていなかった2つの彗星の家族の間の驚くべき類似性を明らかにします。
観測により、科学者は衝突によって爆破された物質の質量を特定することもできました。これは、25台のフル装備のトラクタートレーラートラックと推定されます。
調査結果は、すばるとジェミニの両方の8メートル望遠鏡で検出された岩屑と、10メートルW.M.によって明らかにされたエタン、水、炭素ベースの有機化合物の組成に基づいています。ケック天文台。これらのマウナケア観測の結果は、ディープインパクト実験の結果を強調するジャーナルサイエンスの特別なセグメントで本日提供されました。
テンペル彗星1は、その表面を太陽放射で穏やかに焼くことができる安定した軌道で太陽を周回するため、ディープインパクト実験に選択されました。その結果、彗星は古い風化した保護層のほこりがその下にある氷のような物質を覆っています。これは、春の太陽光で雪が溶けて表面に土が堆積するように見えます。ディープインパクトミッションは、この無愛想な外観の下を深く掘り下げて、彗星のほこりや氷の成分の本当の性質についてさらに学ぶことを目的としています。 「この彗星は確かに岩と氷のベニアの下に何かを隠す必要があり、世界最大の望遠鏡でそれが何であるかを知る準備ができていました」とミネアポリス大学のチックウッドワードおよびジェミニ観測チームの一部は述べました。
組み合わせた観察結果は、彗星の表面の下でケイ酸塩、水、および有機化合物の複雑な混合物を示しています。これらの材料は、Oort Cloudと呼ばれる原始の遺体の遠くの群れに存在すると考えられている別のクラスの彗星で見られるものに似ています。オールト雲彗星は、太陽系の凍結した郊外にある保存状態の良い化石で、形成以来数十億年にわたってほとんど変化していません。彼らは時々太陽に向かって重力で動かされているとき、彼らはウォームアップし、内部の太陽系への一度の訪問で大量のガスとダストを放出します。
テンペル1のような回帰彗星（周期彗星として知られています）は、いとこの出身地であるオールトクラウド彗星とは明らかに異なる、より寒い保育園で形成されたと考えられていました。 2つの異なる「家系図」の証拠は、それらの大きく異なる軌道と見かけの構成にあります。 「違いは本当に表面的なものである可能性があることがわかりました。皮膚の深さのみです。」ウッドワードは言った。 「表面下では、これらの彗星は結局それほど変わらないかもしれません。
この類似性は、両方のタイプの彗星が、観測された物質を生成するのに十分な温度になっている形成中の太陽系の領域で出生地を共有した可能性があることを示しています。 「現在、これらの遺体は共通の保育園で木星と海王星の軌道の間に形成された可能性が高い」と東京大学の杉田誠司とスバルのチームメンバーは述べた。
「マウナケア望遠鏡が対処できたもう1つの問題は、ディープインパクト宇宙船からのグランドピアノのサイズほどの銅の塊によって彗星が影響を受けたときに放出された質量の量です」と杉田はコメントしました。インパクト時には、宇宙船は時速約23,000マイル、または時速37,000キロ近くで飛行していました。
宇宙船が形成された後に作成されたクレーターのサイズを研究することができなかったため、高解像度のマウナケア観測は、質量噴出の確実な推定を得るために必要なデータを提供しました。これは約1000トンでした。 「この量の物質を放出するには、彗星はかなり柔らかい一貫性を持たなければならない」と杉田は言った。
「NASAの衝撃プローブからの飛沫がこれらの物質を解放し、私たちは地球上で最大の望遠鏡でそれらを捕獲するのに適切な場所にいました」とW.M. KeckディレクターのFred Chaffee。 「ケック、ジェミニ、スバルの間の緊密な協力により、世界最高の望遠鏡によって最高の科学が行われたことが保証され、全体が多くの場合その部分の合計よりも大きいことが実証されました。」
マウナケア最大の3つの望遠鏡はすべて、スペクトルの赤外線部分で彗星を観測しました。これは、「赤よりも赤く」説明できる光です。ディープインパクト宇宙船は、スペクトルの中間赤外線（または熱赤外線）部分で彗星を観測するように設計されていません。これは、スバルとジェミニが行うことができたものです。ケックの観測では、近赤外の高解像度分光器を使用しました。この種の大型の機器は、Deep Impact宇宙船に取り付けるのは不可能だったでしょう。
「これらの観察は、彗星のほこりっぽい皮膚の下にあるものをまだ垣間見ることができます」と、ジェミニチームを率いるデビッドハーカー氏は語った。 「1時間以内の衝撃で、彗星の輝きが変化し、持続的なガス間欠泉によって彗星の保護クラストの下から推進されている、ほこりっぽい珪酸塩のホスト全体を検出することができました。これらには、マウナケアの下のビーチで見られる組成と同様の、かんらん石が大量に含まれていました。この信じられないほどのデータは本当にマウナケアからの贈り物でした！」
これらの観察を行った機器は次のとおりです。
* 8メートルのFredrick C. Gillett（Gemini North）望遠鏡のMICHELLE（中赤外エシェルスペクトログラフ/イメージャー）
* Keck II 10メートル望遠鏡の10メートルのNIRSPEC（近赤外分光器）
* 8メートルのすばる望遠鏡のCOMICS（冷却された中赤外線カメラと分光器）
出典：国立天文台ニュースリリース
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