Das James Webb-Weltraumteleskop hat Wasser um einen seltenen Kometen entdeckt, der sich im Hauptasteroidengürtel zwischen Jupiter und Mars befindet.
Die Beobachtung stellt einen weiteren wissenschaftlichen Durchbruch für das James Webb Space Telescope (JWST) dar und markiert das erste Mal, dass Gas, in diesem Fall Wasserdampf, um einen Kometen im Hauptasteroidengürtel entdeckt wurde. Dies ist wichtig, da es zeigt, dass Wasser im frühen Sonnensystem als Eis im Hauptasteroidengürtel konserviert worden sein könnte.
„In der Vergangenheit haben wir im Hauptgürtel Objekte mit allen Eigenschaften von Kometen gesehen, aber nur mit diesen präzisen spektroskopischen Daten von JWST können wir ‚Ja‘ sagen, es ist definitiv das Wassereis, das diesen Effekt erzeugt“, so die Universität Der Maryland-Astronom Michael Kelly sagte, der diese Forschung leitete, in einem Stellungnahme (Öffnet in einem neuen Tab). „Durch JWSTs Beobachtungen des Kometen Read können wir nun zeigen, dass Wassereis aus dem frühen Sonnensystem im Asteroidengürtel erhalten bleiben könnte.“
Die Entdeckung von Wasserdampf um den Kometen 238P/Read könnte die Theorien, dass Wasser, ein lebenswichtiger Bestandteil des Lebens, von Kometen aus dem Weltraum auf unseren Planeten gebracht wurde, erheblich untermauern. Aber die Untersuchung des Kometen stellte auch ein Rätsel dar: Kohlendioxid, das Astronomen erwartet hatten, fehlt im Kometen 238P/Reed.
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Der offensichtliche Mangel an Kohlendioxid rund um den Kometen 238P/Read überraschte das Team mehr als die Entdeckung von Wasserdampf, da diese Verbindung zuvor berechnet wurde und bis zu 10 % der flüchtigen Materie in leicht siedenden Kometen ausmacht. durch die Sonne.
Das Team sagte, dass es zwei mögliche Gründe für den Kohlendioxidverlust des Kometen 238P/Read gibt. Erstens könnte der Komet während seiner Entstehung Kohlendioxid enthalten haben, das er aufgrund der Erwärmung durch die Sonne verloren hat.
„Das könnte dazu führen, dass man sich längere Zeit im Asteroidengürtel aufhält – Kohlendioxid verdunstet leichter als Wassereis und kann über Milliarden von Jahren heraussickern“, sagte Kelly.
Eine alternative Theorie für den Kohlendioxidmangel besagt, dass sich dieser Hauptkometengürtel möglicherweise in einer Region des Sonnensystems gebildet hat, in der es keine Verbindung gibt.
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Wie der Name schon sagt, beherbergt der Hauptasteroidengürtel hauptsächlich Gesteinskörper wie Asteroiden. Es beherbergt jedoch auch gelegentlich kometenähnliche Objekte wie den Kometen 238P/Read. Diese Kometenobjekte sind daran zu erkennen, dass sie in regelmäßigen Abständen als Halo aus Material oder Koma aufleuchten, der sie umgibt. Sie können auch einen für Kometen charakteristischen Schweif aus Materie entwickeln.
Die Koma und der Schweif des Kometen bestehen aus festem Eismaterial, das sich durch einen als Sublimation bezeichneten Prozess direkt in Gas verwandelt, wenn Kometen der Sonne nahe kommen und sich erwärmen. Diese Sublimation ist der Grund, warum Astronomen davon ausgehen, dass alle Kometen aus dem Kuipergürtel weit jenseits von Neptun oder der Oortschen Wolke stammen, die vermutlich am Rande des Sonnensystems liegt. Beide Standorte für Wassereis in diesen Körpern würden Schutz vor Sonnenstrahlung bieten und es ermöglichen, es zu erhalten, während ein Standort näher an der Sonne in der Nähe des Mars dies möglicherweise nicht tun würde.
Die Klassifizierung eines „Hauptgürtelkometen“ ist relativ neu, und der Komet 238P/Read war eines von drei Objekten, die zur Bildung der Familie der erdnahen Kometen beigetragen haben. Den Astronomen war nicht klar, ob diese eisigen Körper auch an gefrorenem Wasser haften könnten. Dies ist der erste eindeutige Beweis dafür, dass sie es können.
Die detaillierte Beobachtung des Kometen ist eine bemerkenswerte Leistung des leistungsstarken Weltraumteleskops und markiert das erste Mal, dass Gas in einem Hauptgürtelkometen nachgewiesen wurde.
„Unsere Welt voller Wasser, voller Leben und einzigartig im Universum, soweit wir wissen, ist so etwas wie ein Rätsel – wir sind nicht sicher, wie all das Wasser hierher gelangt ist“, sagte der Co-Autor der Studie und stellvertretender Projektwissenschaftler von Webb sagte Stephanie Milam von Planetary Sciences in der Pressemitteilung. „Das Verständnis der Geschichte der Wasserverteilung im Sonnensystem wird uns helfen, andere Planetensysteme zu verstehen und herauszufinden, ob sie auf dem Weg sind, einen erdähnlichen Planeten zu beherbergen.“
Das Team wird nun versuchen, über den Kometen 238P/Read hinaus zu blicken, um herauszufinden, ob ähnliche seltene Kometen eine ähnliche Zusammensetzung haben. Dazu könnten weitere Beobachtungen mit JWST und anderen Teleskopen sowie Vor-Ort-Missionen gehören, die bereits Proben von Hauptgürtelkometen sammeln könnten.
„Diese Asteroidengürtelobjekte sind klein und lichtschwach, und mit JWST können wir endlich sehen, was mit ihnen vor sich geht, und einige Schlussfolgerungen ziehen“, sagte Heidi Hamill, Co-Autorin und Astronomin bei Universities in Research Astronomy (AURA). „Mangelt es auch anderen Hauptgürtelkometen an Kohlendioxid? Wie dem auch sei, es wird spannend sein, das herauszufinden.“
Die Forschungsergebnisse des Teams werden in der Zeitschrift veröffentlicht Natur (Öffnet in einem neuen Tab).
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