James Webb Space Telescope vindt water bij een vreemde komeet
De studie van komeet 238P/Read, die verborgen ligt in de belangrijkste asteroïdengordel, zou kunnen helpen de bron van het aardwater te onthullen, een essentieel ingrediënt voor het leven op onze planeet.
De James Webb Space Telescope heeft water gezien rond een zeldzame komeet in de asteroïdengordel tussen Mars en Jupiter.
De waarneming vertegenwoordigt een nieuwe wetenschappelijke doorbraak voor de JWST, het is de eerste keer dat gas, in dit geval waterdamp, is gedetecteerd rond een komeet in de asteroïdengordel. Dit is belangrijk omdat het laat zien dat water in het vroege zonnestelsel als ijs in de belangrijkste asteroïdengordel had kunnen worden bewaard.
In het verleden hebben astronomen objecten in de hoofdgordel gezien met alle kenmerken van kometen maar alleen met deze precieze spectrale gegevens van de JWST is het duidelijk dat het absoluut waterijs is dat dat effect creëert. Met de waarnemingen van komeet Read door de JWST kunnen astronomen nu aantonen dat waterijs uit het vroege zonnestelsel in de asteroïdengordel kan worden bewaard.
De ontdekking van waterdamp rond komeet 238P/Read zou de theorieën dat water, een essentieel ingrediënt voor leven, door kometen vanuit de ruimte naar onze planeet werd gebracht, aanzienlijk kunnen versterken. Maar het onderzoek van de komeet heeft ook een mysterie opgeleverd: kooolstofdioxide, dat astronomen verwachtten te zien, ontbreekt in komeet 238P/Read.
Het schijnbare gebrek aan koolstofdioxide rond komeet 238P/Read was verrassender voor het team dan de ontdekking van waterdamp, aangezien eerder berekend was dat deze verbinding maar liefst 10% uitmaakt van de vluchtige stof in kometen die gemakkelijk verdampt door de Zon.
Het team zei dat er twee mogelijke redenen zijn waarom komeet 238P/Read mogelijk koolstofdioxide mist. Ten eerste kan de komeet tijdens zijn ontstaan koolstofdioxide hebben gehad, die hij kwijt is geraakt dankzij opwarming door de Zon.
Lang in de asteroïdengordel verblijven zou dit kunnen veroorzaken – koolstofdioxide verdampt gemakkelijker dan waterijs en kan over miljarden jaren naar buiten sijpelen.
De alternatieve theorie voor het gebrek aan koolstofdioxide is da deze komeet in een gebied in de hoofdgordel waar geen koolstofdioxide voorkwam.
Zoals de naam al doet vermoeden is de belangrijkste asteroïdengordel voornamelijk de thuisbasis van rotsachtige objecten zoals asteroïden. Toch herbergt de asteroïdengordel ook af en toe een komeetachtig object zoals komeet 238P/Read. Deze kometen kunnen worden geïdentificeerd door het feit dat ze periodiek oplichten als een halo van materiaal of een coma die hen omringt. Ze kunnen ook een staart van materiaal ontwikkelen die kenmerkend is voor kometen.
De coma en de staart van een komeet zijn gemaakt van vast ijsmateriaal, dat rechtstreeks in gas verandert door een proces dat sublimatie wordt genoemd wanneer kometen de Zon naderen en opwarmen. Deze sublimatie is de reden waarom astronomen hadden getheoretiseerd dat alle kometen uit de Kuipergordel komen. Deze gordel bevindt zich voorbij de baan van Neptunus. Of uit de Oortwolk komen waarvan wordt aangenomen dat deze de uiterste rand van het zonnestelsel vormt. Beide locaties zouden het waterijs in deze objecten bescherming bieden tegen de straling van de Zon, waardoor het kan worden bewaard, terwijl een locatie dichter bij de Zon, nabije Mars, dat misschien niet doet.
De classificatie van “hoofdgordelkomeet” is vrij nieuw, en komeet 238P/Read was een van de drie objecten die hebben bijgedragen aan de totstandkoming van deze familie van kometen die dichter bij de Aarde zijn gevonden. Het was astronomen niet duidelijk of deze ijzige objecten ook water konden vasthouden. Dit is het eerste overtuigende bewijs dat ze dat kunnen.
“Onze met water doordrenkte wereld, wemelend van leven en voor zo ver we weten uniek in het heelal, is een soort mysterie – we weten niet zeker hoe al dit water hier terecht is gekomen”, dit zegt coauteur Stefanie Milam. “Het begrijpen van de geschiedenis van de waterdistributie in het zonnestelsel zal ons helpen andere planetaire systemen te begrijpen en te kijken of ze op weg zijn om een aardachtige planeet te herbergen.
Het team zal nu proberen voorbij komeet 238P/Read te kijken om te ontdekken of vergelijkbare zeldzame kometen vergelijkbare samenstellingen hebben. Dit kan betrekking hebben op verdere waarnemingen met de JWST en andere telescopen en in-situ missies die daadwerkelijk monsters kunnen verzamelen van kometen in de hoofdgordel.
“Deze objecten in de asteroïdengordel zijn klein en zwak en met de JWST kunnen we ze eindelijk zien wat er met hen aan de hand is en enkele conclusies trekken”, dit coauteur Heidi Hammel. “Hebben andere kometen in de hoofdgordel ook geen koolstofdioxide? Hoe dan ook, het zal opwindend zijn om erachter te komen.”
Het onderzoek van het team is gepubliceerd in het tijdschrift Nature.
Eerste publicatie: 16 mei 2023
Bron: space.com & anderen
