De nieuwe komeet wordt aangegeven door de blauwe pijl. Afbeelding tegoed: Gemini Observatory Klik om te vergroten
Astronomen hebben drie ijzige kometen ontdekt die kunnen helpen verklaren hoe de oceanen van de aarde zijn gevormd. Deze nieuwe kometen hebben asteroïde-achtige banen en zijn gevormd in het warme binnenste zonnestelsel, niet in de buitenste regionen zoals de meeste kometen. Dit levert bewijs voor de theorie dat de belangrijkste asteroïdengordel niet kurkdroog is, zoals eerder werd aangenomen, maar eigenlijk behoorlijk rijk is aan ijs - een belangrijke bron van het water van onze planeet.
Drie ijzige kometen die in een baan rond de rotsachtige asteroïden in de belangrijkste asteroïdengordel tussen Mars en Jupiter draaien, kunnen aanwijzingen bevatten over de oorsprong van de oceanen van de aarde.
De nieuw ontdekte groep kometen, door de afgestudeerde student Henry Hsieh en professor David Jewitt van de Universiteit van Hawaï 'hoofdgordelkometen' genoemd, heeft asteroïde-achtige banen en lijkt, in tegenstelling tot andere kometen, te zijn gevormd in het warme binnenste zonnestelsel in de baan van Jupiter in plaats van in het koude buitenste zonnestelsel voorbij Neptunus.
Het bestaan van deze kometen in de hoofdgordel suggereert dat asteroïden en kometen veel nauwer verwant zijn dan eerder werd gedacht en ondersteunt het idee dat ijzige objecten uit de belangrijkste asteroïdengordel een belangrijke bron van het huidige water van de aarde zouden kunnen zijn. Dit werk verschijnt in de editie van 23 maart van Wetenschap Express (pdf) en zal ook verschijnen in een gedrukte aprileditie van Science.
De cruciale waarnemingen werden gedaan op 26 november 2005 met behulp van de 8-meter Gemini North Telescope op Mauna Kea. Hsieh en Jewitt ontdekten dat een object dat werd aangeduid als asteroïde 118401 stof uitspuugde als een komeet. Samen met een mysterieuze komeet (aangeduid als 133P/Elst-Pizarro) die al bijna tien jaar bekend is maar nog steeds slecht wordt begrepen, en een andere komeet (aangeduid als P/2005 U1) die slechts een maand eerder door het Spacewatch-project in Arizona werd ontdekt, vormt 'Asteroid' 118401 een geheel nieuwe klasse van kometen.
'De kometen in de hoofdgordel zijn uniek omdat ze platte, cirkelvormige, asteroïde-achtige banen hebben, en niet de langwerpige, vaak gekantelde banen die kenmerkend zijn voor alle andere kometen', zei Hsieh. 'Tegelijkertijd maakt hun komeetachtige uiterlijk ze anders dan alle andere eerder waargenomen asteroïden. Ze passen niet netjes in beide categorieën.”
In zowel 1996 als 2002 was te zien dat de 'originele' komeet in de hoofdgordel, 133P/Elst-Pizarro (genoemd naar zijn twee ontdekkers), een lange stofstaart vertoonde die typisch is voor ijzige kometen, ondanks de vlakke, cirkelvormige baan die kenmerkend is voor vermoedelijk droge, rotsachtige asteroïden. Als het enige object in de hoofdriem dat ooit een komeetachtig uiterlijk aannam, bleef de ware aard van 133P/Elst-Pizarro echter controversieel. Tot nu.
'De ontdekking van de andere kometen in de hoofdgordel laat zien dat 133P/Elst-Pizarro niet de enige is in de asteroïdengordel', zei Jewitt. “Daarom is het waarschijnlijk een gewone (hoewel ijzige) asteroïde, en geen komeet uit het buitenste zonnestelsel waarvan de komeetachtige baan op de een of andere manier is getransformeerd in een asteroïde-achtige. Dit betekent dat andere asteroïden ook ijs kunnen hebben.”
Er wordt aangenomen dat de aarde heet en droog is gevormd, wat betekent dat het huidige watergehalte moet zijn geleverd nadat de planeet is afgekoeld. Mogelijke kandidaten voor het leveren van dit water zijn botsende kometen en asteroïden. Vanwege hun grote ijsgehalte waren kometen jarenlang de belangrijkste kandidaten, maar recente analyse van komeetwater heeft aangetoond dat komeetwater aanzienlijk verschilt van typisch oceaanwater op aarde.
Asteroïde ijs kan een betere match zijn met het water van de aarde, maar tot nu toe werd gedacht dat elk ijs dat de asteroïden ooit bevatten, ofwel al lang verdwenen is of zo diep begraven in grote asteroïden dat het ontoegankelijk is voor verdere analyse. De ontdekking van kometen in de hoofdriem betekent dat dit ijs niet verdwenen is en nog steeds toegankelijk is (direct op de oppervlakken van ten minste enkele objecten in de hoofdriem en soms zelfs in de ruimte). Ruimtevaartuigmissies naar de kometen in de hoofdgordel zouden nieuwe, meer gedetailleerde informatie kunnen verschaffen over hun ijsgehalte en ons op hun beurt een nieuw inzicht kunnen geven in de oorsprong van het water en uiteindelijk het leven op aarde.
Zoals conventioneel gedefinieerd, zijn kometen en asteroïden heel verschillend. Beide zijn objecten met een doorsnede van een paar honderd kilometer in die baan door ons zonnestelsel. Men denkt echter dat kometen hun oorsprong vinden in het koude buitenste zonnestelsel en bijgevolg veel meer ijs bevatten dan de asteroïden, waarvan wordt aangenomen dat de meeste zich veel dichter bij de zon hebben gevormd in de asteroïdengordel tussen Mars en Jupiter.
Kometen hebben ook grote, langgerekte banen en ondergaan dus grote temperatuurschommelingen. Wanneer een komeet de zon nadert, warmt het ijs op en sublimeert het (verandert direct van ijs in gas), waardoor gas en stof de ruimte in worden geblazen, wat aanleiding geeft tot een staart en een kenmerkend pluizig uiterlijk. Ver van de zon stopt de sublimatie en het resterende ijs blijft bevroren tot de volgende passage van de komeet dicht bij de zon. Daarentegen hebben objecten in de asteroïdengordel in wezen cirkelvormige banen en wordt verwacht dat ze grotendeels droog van ijs worden gebakken door hun opsluiting in het binnenste zonnestelsel. In wezen zouden het gewoon stenen moeten zijn. Met de ontdekking van de kometen in de hoofdgordel weten we nu dat dit niet het geval is en dat de conventionele definities van kometen en asteroïden over het algemeen moeten worden verfijnd.
Dit werk wordt ondersteund door een subsidie van het NASA Planetary Astronomy Program van het Science Mission Directorate.
Meer informatie: http://www.ifa.hawaii.edu/~hsieh/mbcs.html
Oorspronkelijke bron: Universiteit van Hawaï