Wszystkie komety są mniej więcej takie same, prawda? Niekoniecznie. Schleicher uważa, że ta anomalna kompozycja może ujawnić istnienie nowej klasy komet. Tym, co wyróżnia Machholz 1, jest to, że molekuła cyjanogenowa, CN, jest bardzo wyczerpana. W Machholz 1 brakuje CN około 72-krotnie w stosunku do średniej innych komet, tj. Tylko nieco powyżej jednego procentu normy. „To wyczerpanie CN jest znacznie bardziej widoczne niż kiedykolwiek wcześniej w przypadku każdej badanej komety, a tylko jedna inna kometa wykazała nawet wyczerpanie CN”, powiedział Schleicher. Przyczyna anomalii chemicznej jest nieznana.
Jednak Schleicher, astronom planetarny w Obserwatorium Lowella, opracował trzy intrygujące scenariusze wyjaśniające pochodzenie Machholza 1, a każdy z nich będzie wiązał się z istotnymi, ale różniącymi się nowymi ograniczeniami dotyczącymi powstawania lub ewolucji komet.
Jednym z możliwych wyjaśnień jest to, że Machholz 1 nie powstał w naszym Układzie Słonecznym, ale uciekł od innej gwiazdy. W tym scenariuszu dysk proto-planetarny drugiej gwiazdy mógł mieć mniej obfitości węgla, w wyniku czego wszystkie związki zawierające węgiel miałyby mniejszą obfitość. „Duża część komet w naszym Układzie Słonecznym uciekła w przestrzeń międzygwiezdną, więc spodziewamy się, że wiele komet utworzonych wokół innych gwiazd również uciekłoby” - powiedział Schleicher. „Niektóre z nich przecinają ścieżki ze słońcem, a Machholz 1 może być międzygwiezdnym intruzem”.
Innym możliwym wyjaśnieniem anomalnej kompozycji Machholza 1 jest to, że uformowała się jeszcze dalej od Słońca w chłodniejszym lub bardziej ekstremalnym środowisku niż jakakolwiek inna kometa, którą badaliśmy do tej pory. Jeśli tak jest, to niedobór takich obiektów jest prawdopodobnie związany ze znaczną trudnością wyjaśnienia, w jaki sposób takie komety przemieszczały się do wewnętrznego układu słonecznego, gdzie można je następnie odkryć i obserwować.
Trzecią możliwością jest to, że Machholz 1 powstał jako kometa zubożona w łańcuch węglowy, ale jego chemia została później zmieniona przez ekstremalne ciepło. Podczas gdy żadna inna kometa nie wykazywała zmian w chemii spowodowanych późniejszym ogrzewaniem przez słońce, Machholz 1 wyróżnia się tym, że ma orbitę, która teraz co pięć lat przenosi ją na orbitę Merkurego. (Inne komety zbliżają się jeszcze bardziej do słońca, ale nie tak często). „Ponieważ jego orbita jest niezwykła, musimy być podejrzliwi, że powtarzające się gotowanie w wysokiej temperaturze może być przyczyną jej niezwykłego składu”, powiedział Schleicher. „Jednak jedyna inna kometa, która wykazywała uszczuplenie w obfitości CN, nie osiągnęła tak wysokich temperatur. Oznacza to, że wyczerpanie CN nie wymaga reakcji chemicznych związanych z ekstremalnym ciepłem. ”
Chociaż kometa 96P / Machholz 1 została po raz pierwszy zauważona w 1986 roku i okrąża Słońce w okresie nieco ponad pięciu lat, pomiary składu miały miejsce tylko podczas ostatniego objawienia komety w 2007 roku. Program badań kompozycyjnych Obserwatorium Lowella, którym kieruje obecnie Schleicher, obejmuje pomiary ponad 150 komet uzyskanych w ciągu ostatnich 33 lat. To badanie jest wyjątkowe, ponieważ porównuje Machholz 1 z tą dużą bazą 150 komet.
Obecnie istnieją dwa rodzaje komet, które zostały zidentyfikowane przez program w Lowell Obervatory na początku lat dziewięćdziesiątych. Jedna klasa, zawierająca większość obserwowanych komet, ma kompozycję zwaną „typową”. Większość członków tej typowej klasy od dawna przebywa w Obłoku Oorta na obrzeżach naszego Układu Słonecznego, ale uważa się, że pierwotnie uformowali się wśród gigantycznych planet, szczególnie między Saturnem, Uranem i Neptunem. Inni członkowie tej klasy kompozycyjnej przybyli z Pasa Kuipera, położonego tuż za Neptunem.
Druga klasa składowa komet ma różne zubożenia u dwóch z pięciu mierzonych gatunków chemicznych. Ponieważ obie zubożone cząsteczki, C2 i C3, składają się w całości z atomów węgla, klasa ta została nazwana „zubożonym łańcuchem węglowym”. Co więcej, prawie wszystkie komety tej drugiej klasy mają orbity zgodne z ich przybyciem z Pasa Kuipera. Z tego i innych powodów uważa się, że przyczyna wyczerpania jest związana z warunkami, które istniały, gdy formowały się komety, być może w zewnętrznym, zimniejszym obszarze Pasa Kuipera.
Komety są powszechnie uważane za najbardziej nieskazitelne obiekty dostępne do szczegółowych badań pozostających po epoce formowania się Układu Słonecznego. Jako takie, komety mogą być używane jako sondy materiału proto-planetarnego, który został włączony do naszego Układu Słonecznego. Różnice w obecnym składzie chemicznym między kometami mogą wskazywać na różnice w pierwotnych warunkach lub na efekty ewolucyjne.
Chociaż położenia początkowego nie można definitywnie ustalić dla żadnej pojedynczej komety, krótki okres orbity Machholza 1 oznacza, że astronomowie mogą poszukiwać dodatkowych cząsteczek zawierających węgiel podczas przyszłych objawień. „Jeśli dodatkowe gatunki zawierające węgiel również zostaną silnie zubożone, wówczas sprawa jego pochodzenia poza Układem Słonecznym zostałaby wzmocniona”, powiedział Schleicher. Następna możliwość obserwacji nastąpi w 2012 r.
Badanie zostało opublikowane w listopadowym numerze Astronomical Journal.
Źródło: Obserwatorium Lowella
