Dopo aver percorso diversi miliardi di miglia verso il Sole, un giovane oggetto ribelle simile a una cometa in orbita tra i pianeti giganti ha trovato un parcheggio temporaneo lungo la strada. L'oggetto si è insediato vicino a una famiglia di antichi asteroidi catturati, chiamati Troiani, che orbitano attorno al Sole accanto a Giove. Questa è la prima volta che un oggetto simile a una cometa viene avvistato vicino alla popolazione di Troia.

Il visitatore inatteso appartiene a una classe di corpi ghiacciati trovati nello spazio tra Giove e Nettuno. Chiamato "Centauri, "si attivano per la prima volta quando si riscaldano mentre si avvicinano al Sole, e la transizione dinamica per diventare più simile a una cometa.

Le istantanee a luce visibile del telescopio spaziale Hubble della NASA rivelano che l'oggetto vagabondo mostra segni di attività cometaria, come una coda, degassamento sotto forma di getti, e un coma avvolgente di polvere e gas. Osservazioni precedenti del telescopio spaziale Spitzer della NASA hanno fornito indizi sulla composizione dell'oggetto simile a una cometa e sui gas che guidano la sua attività.

"Solo Hubble è in grado di rilevare caratteristiche attive simili a comete così lontane con un dettaglio così elevato, e le immagini mostrano chiaramente queste caratteristiche, come circa 400, coda larga di 000 miglia e caratteristiche ad alta risoluzione vicino al nucleo a causa di un coma e getti, " ha affermato il ricercatore capo Hubble Bryce Bolin del Caltech di Pasadena, California.

Descrivendo la cattura del Centauro come un evento raro, Bolin ha aggiunto, "Il visitatore doveva essere entrato nell'orbita di Giove proprio con la traiettoria giusta per avere questo tipo di configurazione che gli dà l'impressione di condividere la sua orbita con il pianeta. Stiamo indagando su come è stato catturato da Giove ed è atterrato tra i Troiani. Ma pensiamo che potrebbe essere collegato al fatto che ha avuto un incontro un po' ravvicinato con Giove."

Il giornale della squadra appare nell'11 febbraio numero 2021 di Il Giornale Astronomico .

Le simulazioni al computer del team di ricerca mostrano che l'oggetto ghiacciato, denominato P/2019 LD2 (LD2), probabilmente si avvicinò a Giove circa due anni fa. Il pianeta ha quindi spinto gravitazionalmente il visitatore ribelle verso la posizione co-orbitale del gruppo di asteroidi troiani, guidando Giove di circa 437 milioni di miglia.

Benna Brigata

L'oggetto nomade è stato scoperto all'inizio di giugno 2019 dai telescopi ATLAS (Asteroid Terrestrial-impact Last System) dell'Università delle Hawaii situati sui vulcani spenti, uno su Mauna Kea e uno su Haleakala. L'astronomo dilettante giapponese Seiichi Yoshida ha informato il team di Hubble di una possibile attività della cometa. Gli astronomi hanno quindi scansionato i dati d'archivio della Zwicky Transient Facility, un'indagine ad ampio campo condotta presso l'Osservatorio di Palomar in California, e si è reso conto che l'oggetto era chiaramente attivo nelle immagini di aprile 2019.

Hanno seguito le osservazioni dall'Osservatorio di Apache Point nel New Mexico, che ha anche accennato all'attività. Il team ha osservato la cometa usando Spitzer pochi giorni prima del ritiro dell'osservatorio nel gennaio 2020, e identificato gas e polvere attorno al nucleo della cometa. Queste osservazioni hanno convinto il team a utilizzare Hubble per dare un'occhiata più da vicino. Aiutato dalla visione acuta di Hubble, i ricercatori hanno identificato la coda, struttura del coma e la dimensione delle particelle di polvere e la loro velocità di espulsione. Queste immagini li hanno aiutati a confermare che le caratteristiche sono dovute a un'attività simile a una cometa relativamente nuova.

Sebbene la posizione di LD2 sia sorprendente, Bolin si chiede se questo pit stop possa essere un pull-off comune per alcune comete orientate verso il sole. "Questo potrebbe essere parte del percorso dal nostro sistema solare attraverso i Troiani di Giove al sistema solare interno, " Egli ha detto.

L'ospite inatteso probabilmente non resterà a lungo tra gli asteroidi. Le simulazioni al computer mostrano che avrà un altro incontro ravvicinato con Giove tra circa altri due anni. Il grosso pianeta avvierà la cometa dal sistema, e continuerà il suo viaggio verso il sistema solare interno.

"La cosa bella è che stai effettivamente catturando Giove che lancia questo oggetto intorno e cambia il suo comportamento orbitale e lo porta nel sistema interno, " ha detto il membro del team Carey Lisse del Laboratorio di fisica applicata della Johns Hopkins University (APL) a Laurel, Maryland. "Giove controlla cosa sta succedendo alle comete una volta che entrano nel sistema interno alterando le loro orbite".

L'intruso ghiacciato è molto probabilmente uno degli ultimi membri della cosiddetta "brigata del secchio" di comete ad essere cacciato dalla sua gelida casa nella fascia di Kuiper e nella regione del pianeta gigante attraverso interazioni con un altro oggetto della fascia di Kuiper. Situato oltre l'orbita di Nettuno, la cintura di Kuiper è un paradiso di ghiaccio, detriti rimasti dalla costruzione dei nostri pianeti 4,6 miliardi di anni fa, contenente milioni di oggetti, e occasionalmente questi oggetti hanno quasi incidenti o collisioni che alterano drasticamente le loro orbite dalla fascia di Kuiper verso l'interno nella regione del pianeta gigante.

La brigata dei secchi di reliquie ghiacciate sopporta un viaggio accidentato durante il loro viaggio verso il sole. Rimbalzano gravitazionalmente da un pianeta esterno all'altro in un gioco di flipper celeste prima di raggiungere il sistema solare interno, riscaldandosi man mano che si avvicinano al sole. I ricercatori affermano che gli oggetti trascorrono tanto o anche più tempo intorno ai pianeti giganti, attirandoli gravitazionalmente - circa 5 milioni di anni - di quanto non facciano attraversando il sistema interno in cui viviamo.

"Sistema interno, Le comete di "corto periodo" si disgregano circa una volta al secolo, " Spiegò Lisse. "Allora, per mantenere il numero di comete locali che vediamo oggi, pensiamo che la brigata del secchio debba consegnare una nuova cometa di breve periodo circa una volta ogni 100 anni".

Un primo fiore

Vedere l'attività di degassamento su una cometa a 465 milioni di miglia di distanza dal Sole (dove l'intensità della luce solare è 1/25 più forte di quella sulla Terra) ha sorpreso i ricercatori. "Siamo stati incuriositi nel vedere che la cometa aveva appena iniziato a diventare attiva per la prima volta così lontano dal Sole a distanze in cui il ghiaccio d'acqua inizia a malapena a sublimarsi, " disse Bolin.

L'acqua rimane congelata su una cometa fino a quando non raggiunge circa 200 milioni di miglia dal Sole, dove il calore della luce solare converte il ghiaccio d'acqua in gas che fuoriesce dal nucleo sotto forma di getti. Quindi l'attività segnala che la coda potrebbe non essere fatta di acqua. Infatti, osservazioni di Spitzer hanno indicato la presenza di monossido di carbonio e gas di anidride carbonica, che potrebbe guidare la creazione della coda e dei getti visti sulla cometa in orbita attorno a Giove. Questi volatili non hanno bisogno di molta luce solare per riscaldare la loro forma congelata e convertirli in gas.

Una volta che la cometa viene espulsa dall'orbita di Giove e continua il suo viaggio, potrebbe incontrarsi di nuovo con il pianeta gigante. "Le comete di breve periodo come LD2 incontrano il loro destino venendo gettate nel Sole e disintegrandosi completamente, colpire un pianeta, o avventurarsi ancora una volta troppo vicino a Giove e farsi buttare fuori dal sistema solare, che è il solito destino, " Disse Lisse. "Le simulazioni mostrano che in circa 500, 000 anni, c'è una probabilità del 90% che questo oggetto venga espulso dal sistema solare e diventi una cometa interstellare".