Jarenlang hebben kometen wetenschappers verbijsterd met hun composities die lijken te zijn gevormd in zowel warme als koude omgevingen, in plaats van op één locatie met een uniforme temperatuur. Maar nieuw onderzoek toont aan dat de reden waarom sommige kometen vlekken met een verschillende oppervlaktesamenstelling hebben, niet is omdat ze zijn gemaakt van materiaal dat zich in verschillende delen van het zonnestelsel heeft gevormd, maar omdat sommige delen van hun oppervlak met verschillende snelheden warmte absorberen. Dit leidt tot gelokaliseerde koellichamen en koudevallen, volgens een nieuw model gebouwd door David Jewitt en Aurelie Guilbert-Lepoutre van de Universiteit van Californië, Los Angeles (UCLA). Hun model laat zien dat de chemische samenstelling van een komeet kan evolueren in de periode van tien miljoen jaar waarin een komeet wordt geclassificeerd als een centaur, die migreert van de Kuipergordel naar het binnenste van ons zonnestelsel.
'De Centauren zijn objecten die uit de Kuipergordel zijn ontsnapt en tussen de reuzenplaneten drijven', zegt Jewitt. “Hun levensduur in deze banen is beperkt tot ongeveer 10 miljoen jaar omdat ze door de zwaartekracht worden verstoord door de planeten naar andere banen. Minstens de helft wordt door het zonnestelsel naar het interstellaire medium uitgestoten. Sommige worden in de baan van Jupiter geschopt, waar het ijs begint te sublimeren en we noemen ze kometen.”
De sleutel is variaties in het oppervlak - thermische geleidbaarheid, reflectiviteit (albedo), helling (kanteling) en zelfs topografie zoals kraters of heuvelachtig terrein. Dit leidt tot het ontstaan van ‘thermische schaduwen’.
'Net zoals het in de schaduw van een gebouw koeler is dan in de volle zon, zal het gebied onder een heldere plek of een rotsblok op het oppervlak van een komeet koeler blijven dan de omgeving', zegt Jewitt. Hoe hoger de albedo, hoe meer zonlicht wordt weggereflecteerd, waardoor dat specifieke stukje van de komeet 20 tot 30 graden Celsius koeler blijft dan zijn omgeving. De thermische schaduwen kunnen worden gehandhaafd 'We hebben berekend hoe de koele plek zich uitstrekt tot in het binnenste van de komeet en onderzocht hoe diep en hoe lang dit koele schaduwgebied kan zijn voor objecten die zich in verschillende banen bewegen.'
Omdat het kouder is, trekken de thermische schaduwen vluchtige materialen zoals waterijs en koolstofdioxide van elders op de komeet aan, waardoor de samenstelling daar verbetert. Dientengevolge wordt de samenstelling van de komeet sterk ongelijkmatig, evenals de activiteit op de komeet, die zich manifesteert in jets van het soort dat bijvoorbeeld werd waargenomen door het Deep Impact-ruimtevaartuig op de Comet Hartley 2 in november 2010.
Het papier is te vinden op de astro-ph archief en kan hier worden gelezen .